Holdet finder beviser for kulstofrig overflade på Ceres

Et hold ledet af Southwest Research Institute har konkluderet, at overfladen på dværgplaneten Ceres er rig på organisk materiale. Data fra NASA's Dawn-rumfartøj indikerer, at Ceres' overflade kan indeholde flere gange koncentrationen af ​​kulstof, end der er til stede i de mest kulstofrige, primitive meteoritter fundet på Jorden.

"Ceres er som en kemisk fabrik, " sagde SwRI's Dr. Simone Marchi, en hovedvidenskabsmand, der var hovedforfatter af forskning offentliggjort i Natur astronomi i dag. "Blandt indre solsystemlegemer, Ceres' har en unik mineralogi, som ser ud til at indeholde op til 20 masseprocent kulstof i sin nære overflade. Vores analyse viser, at kulstofrige forbindelser er intimt blandet med produkter af sten-vand-interaktioner, såsom ler."

Ceres menes at være opstået for omkring 4,6 milliarder år siden ved begyndelsen af ​​vores solsystem. Dawn-data afslørede tidligere tilstedeværelsen af ​​vand og andre flygtige stoffer, såsom ammonium udvundet af ammoniak, og nu en høj koncentration af kulstof. Denne kemi antyder, at Ceres er dannet i et koldt miljø, måske uden for Jupiters kredsløb. En efterfølgende rystelse i de store planeters kredsløb ville have skubbet Ceres til sin nuværende placering i hovedasteroidebæltet, mellem Mars og Jupiters kredsløb.

"Med disse resultater, Ceres har fået en central rolle i vurderingen af ​​oprindelsen, evolution og fordeling af organiske arter på tværs af det indre solsystem, " sagde Marchi. "Man må undre sig over, hvordan denne verden kan have drevet organisk kemi veje, og hvordan disse processer kan have påvirket sammensætningen af ​​større planeter som Jorden."

Geofysisk, kompositions- og kollisionsmodeller baseret på Dawn-data afslørede, at Ceres' delvist differentierede indre er blevet ændret af flydende processer. Dawn's Visible and Infrared Mapping Spectrometer har vist, at den samlede lave albedo af Ceres'' overflade er en kombination af sten-vand interaktionsprodukter såsom phyllosilicater og carbonater og en betydelig mængde spektralt neutrale mørklægningsmidler, såsom et jernoxid kaldet magnetit.

Fordi Dawns gammastråle- og neutrondetektor begrænser magnetit til kun et par masseprocent, dataene peger på tilstedeværelsen af ​​et ekstra mørkningsmiddel, sandsynligvis amorft kulstof, et kulstofrigt organisk materiale. Interessant nok, specifikke organiske forbindelser er også blevet opdaget nær et 31-mile bredt nedslagskrater ved navn Ernutet, give yderligere støtte til den udbredte tilstedeværelse af organiske stoffer i Ceres' lavvandede undergrund.

Den nye undersøgelse finder også, at 50-60 procent af Ceres' øvre skorpe kan have en sammensætning, der ligner primitive kulstofholdige kondritmeteoritter. Dette materiale er kompatibelt med forurening fra indfaldende kulholdige asteroider, en mulighed understøttet af Ceres' mishandlede overflade.

"Vores resultater antyder, at enten Ceres' akkreterede ultrakulstofrige materialer eller at kulstof var koncentreret i dens skorpe, " sagde Marchi. "Begge potentielle scenarier er vigtige, fordi Ceres' mineralogiske sammensætning indikerer en global-skala begivenhed af sten-vand ændring, som kunne give betingelser gunstige for organisk kemi."