Fiind cel mai mare corp din Centura Asteroidului, Ceres a fost mult timp o sursă de fascinație pentru astronomi. Pe lângă faptul că este singurul asteroid suficient de mare pentru a deveni rotunjit sub propria gravitație, este și singura planetă minoră care se găsește pe orbita Neptunului. Și odată cu sosirea zori de zi sondă în jurul lui Ceres în martie 2015, am fost tratați cu un flux constant de descoperiri științifice despre acest protoplanet.
Cea mai recentă descoperire, care a venit ca o surpriză, are legătură cu compoziția planetei. Contrar celor suspectate anterior, noi dovezi arată că Ceres are depozite mari de gheață de apă în apropierea suprafeței sale. Aceasta și alte dovezi sugerează că sub suprafața sa stâncoasă și înghețată, Ceres are depozite de apă lichidă care ar fi putut juca un rol major în evoluția sa.
Aceste dovezi au fost prezentate în cadrul ședinței Uniunii Geofizice Americane din 2016, care a debutat luni, 12 decembrie, la San Fransisco. Pe fondul miilor de seminarii care au detaliat cele mai mari descoperiri făcute în ultimul an în domeniile spațiului și științei Pământului - care au inclus actualizări ale misiunii Curiosity - membrii echipei misiunii Dawn au împărtășit rezultatele cercetărilor lor, care au fost publicate recent în Ştiinţă.
Intitulat „Gheață de apă extinsă în regulit modificat în mod apos al Ceres: dovezi din spectroscopie nucleară”, studiul echipei misiunii detaliază modul în care datele culese de Dawn Detectorul de raze Gamma și neutroni (GRaND) a determinat concentrațiile de hidrogen, fier și potasiu în scoarța Ceres. Procedând astfel, a fost capabil să plaseze constrângeri pe conținutul de gheață al planetei și modul în care suprafața a fost probabil modificată de apa lichidă în interiorul Ceresului.
Pe scurt, instrumentul GRaND a detectat niveluri ridicate de hidrogen în structura superioară a lui Ceres (10% în greutate), care a apărut cel mai proeminent în jurul latitudinilor medii. Aceste lecturi au fost în concordanță cu extinderi largi de gheață cu apă. Datele GRaND au arătat, de asemenea, că, mai degrabă decât constând dintr-un strat solid de gheață, gheața era probabil să ia forma unui amestec poros de materiale stâncoase (în care gheața umple porii).
Anterior, se credea că gheața există doar în anumite regiuni cratere de pe Ceres și se credea a fi rezultatul impacturilor care au depus gheață de apă pe parcursul lungii istorii a lui Ceres. Dar cum a spus Thomas Prettyman - investigatorul principal al instrumentului GRaND al lui Dawn - într-un comunicat de presă al NASA, oamenii de știință regândesc acum această poziție:
„Pe Ceres, gheața nu este localizată doar la câteva cratere. Este peste tot și mai aproape de suprafață, cu latitudini mai mari. Aceste rezultate confirmă predicțiile făcute în urmă cu aproape trei decenii că gheața poate supraviețui timp de miliarde de ani chiar sub suprafața Ceresului. Dovada întărește cazul pentru prezența gheții de apă aproape de suprafață pe alte asteroizi cu centură principală. "
Concentrațiile de fier, potasiu și carbon detectate de instrumentul GRaND susțin și teoria că suprafața lui Ceres a fost modificată de apa lichidă din interior. Practic, oamenii de știință consideră că descompunerea elementelor radioactive din Ceres a creat suficientă căldură pentru a face ca structura protoplanetei să diferențieze între un interior stâncos și o coajă exterioară înghețată - ceea ce a permis, de asemenea, ca minerale precum cele observate să fie depuse la suprafață.
În mod similar, un al doilea studiu realizat de cercetătorii de la Max Planck Institute for Solar Research a examinat sute de cratere cu umbră permanentă situate în emisfera nordică a Ceresului. Conform acestui studiu, apărut recent în 2007 Astronomia naturii, aceste cratere sunt „capcane reci”, unde temperaturile scad la mai puțin de 11o K (-163 ° C; -260 ° F), împiedicând astfel ca toate cele mai mici cantități de gheață să se transforme în vapori și să scape.
În zece dintre aceste cratere, echipa de cercetători a găsit depozite de materiale strălucitoare, amintind de ce zori de zi reperat în craterul Ocupator. Și într-una care a fost parțial luminată de soare, Dawn Spectrometrul de cartografiere în infraroșu a confirmat prezența gheții. Acest lucru sugerează că gheața de apă este depozitată în craterele întunecate din Ceres, într-un mod care este similar cu cele observate în jurul regiunilor polare atât ale Mercurului, cât și ale Lunii.
De unde provine această apă (adică dacă a fost sau nu depusă de meteori) rămâne ceva de mister. Dar, indiferent, arată că moleculele de apă de pe Ceres s-ar putea deplasa de la latitudinile medii mai calde spre regiunile polare mai reci și mai închise. Aceasta acordă o greutate suplimentară teoriei conform căreia Ceres ar putea avea o atmosferă de vapori de apă tânără, care a fost sugerată din 2012-13 pe baza dovezilor obținute de Observatorul Spațial Herschel.
Toate acestea se adaugă faptului că Ceres este un protoplanet apatic și activ din punct de vedere geologic, unul care ar putea avea indicii despre existența vieții în urmă cu miliarde de ani. După cum a explicat Carol Raymond, investigatorul principal adjunct al misiunii Dawn, în comunicatul de presă al NASA:
„Aceste studii susțin ideea că gheața s-a separat de roca din istoria lui Ceres, formând un strat de cruste bogat în gheață și că gheața a rămas aproape de suprafață de-a lungul istoriei sistemului solar. Găsind corpuri bogate în apă în trecutul îndepărtat, putem descoperi indicii despre locul în care viața ar fi existat în sistemul solar timpuriu. ”
În iulie, Dawn a început faza de misiune extinsă, care constă în conducerea mai multor orbite ale Ceresului. În prezent, zboară pe o orbită eliptică la o distanță de peste 7.200 km (4.500 mi) de protoplanet. Nava spațială urmează să funcționeze până în 2017, rămânând un satelit perpetuu al Ceresului până la sfârșit.
