|
Возникла ли Церера в поясе астероидов
|
|
|
|
Карликовая планета Церера имеет диаметр почти 1000 километров и расположена в поясе астероидов. В телесериале "Простор" Церера приобрела новую известность как главная база так называемых "астеров": в этом сериале, основанном на реальной физике, люди колонизируют пояс астероидов для добычи полезных ископаемых.
|
|
|
|
Церера не менее заметна и в реальном мире. Однако долгое время было не совсем ясно, сформировалась ли карликовая планета в поясе астероидов или же она переместилась внутрь Солнечной системы с окраин. Исследовательская группа, возглавляемая Институтом исследований солнечной системы имени Макса Планка в Геттингене, обнаружила богатые аммонием отложения в кратере Консус по данным космического зонда НАСА Dawn, которые многое говорят о происхождении Цереры.
|
|
|
|
Карликовая планета Церера - необычный "обитатель" пояса астероидов. При диаметре около 960 километров, это не только самое крупное небесное тело между орбитами Марса и Юпитера; в отличие от своих довольно простых "собратьев", оно также характеризуется чрезвычайно сложной и разнообразной геологией. Много лет назад космический зонд НАСА "Рассвет" обнаружил обширные залежи аммония на поверхности Цереры.
|
|
|
Некоторые исследователи предполагают, что замерзший аммоний сыграл определенную роль в формировании карликовой планеты. Однако аммоний стабилен только во внешней части Солнечной системы, что указывает на его происхождение вдали от пояса астероидов. Однако новые находки в кратере Консус говорят против этого.
|
|
Замерзающий вулканизм
|
|
|
|
До недавнего времени Церера, по—видимому, была ареной уникального криовулканизма - и, вероятно, остается таковой до сих пор. Основные данные были получены космическим зондом НАСА Dawn, когда он изучал Цереру вблизи в период с 2015 по 2018 год. Эти данные указывают на богатое событиями прошлое, в котором Церера менялась и эволюционировала на протяжении многих миллиардов лет.
|
|
|
|
В нескольких ударных кратерах можно обнаружить светлые отложения беловатой соли. Отложения в кратере Консус могут указывать на богатый аммонием материал, который попал на поверхность из глубин карликовой планеты в результате вулканизма Цереры. Точнее, исследователи полагают, что отложения представляют собой остатки рассола, который просачивался на поверхность из жидкого слоя между мантией и земной корой в течение многих миллиардов лет.
|
|
|
|
Изображения и данные измерений из кратера Консус, которые команда теперь проанализировала более подробно, чем когда-либо прежде, теперь показывают, что такой материал имеет желтоватый цвет. Таким образом, наличие аммония не обязательно указывает на его происхождение во внешней части Солнечной системы — Церера могла образоваться там, где она вращается сегодня.
|
|
|
|
Кратер внутри кратера
|
|
|
|
Кратер Конус расположен в южном полушарии Цереры. Его диаметр составляет около 64 километров, и это не самый крупный ударный кратер на карликовой планете. На снимках, сделанных системой научных камер Dawn, которая была разработана и сконструирована под руководством MPS, видна окружная стенка кратера, возвышающаяся примерно на 4,5 километра над дном кратера и частично разрушенная внутрь.
|
|
|
|
Он окружает меньший кратер, занимающий площадь около 15 на 11 километров, который доминирует над восточной половиной дна кратера Консус. Желтоватый, яркий материал встречается в виде отдельных вкраплений исключительно на краю меньшего кратера и в области немного восточнее него.
|
|
|
|
Как показывает новый анализ данных, полученных с помощью системы камер и спектрометра VIR, желтоватый яркий материал в кратере Консус богат аммонием. По сути, это соединение, которое отличается от аммиака наличием дополнительного иона водорода, практически вездесуще на поверхности Цереры в виде минералов, богатых аммонием. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research: Planets.
|
|
|
|
В прошлом ученые полагали, что эти минералы могли образоваться только при контакте с аммиачным льдом на холодных окраинах Солнечной системы, где замороженный аммоний остается стабильным в течение длительного периода времени. В непосредственной близости от Солнца он быстро испаряется. Таким образом, Церера, должно быть, сформировалась на окраине Солнечной системы и только позже "переместилась" в пояс астероидов, предположили они.
|
|
|
|
Текущее исследование впервые показывает связь между аммонием и соленым раствором из недр Цереры. Команда ученых утверждает, что, следовательно, происхождение карликовой планеты не обязательно должно быть во внешней части Солнечной системы. Церера также может быть действительно родом из пояса астероидов.
|
|
|
|
Аммоний из глубин
|
|
|
|
Исследователи предполагают, что компоненты аммония уже содержались в первоначальных строительных элементах Цереры. Поскольку аммоний не сочетается с типичными минералами в мантии Цереры, он постепенно накапливался в толстом слое морской воды, который распространялся по всему миру между мантией и корой карликовой планеты.
|
|
|
|
Криовулканическая активность приводила к многократному увеличению содержания аммония в рассоле в течение миллиардов лет, и содержащийся в нем аммоний постепенно просачивался в крупномасштабные филлосиликаты коры Цереры. Филлосиликаты, которые характеризуются слоистой кристаллической структурой, также широко распространены на Земле, например, в глинистых почвах.
|
|
|
|
"Минералы в коре Цереры, возможно, впитывали аммоний в течение многих миллиардов лет, как губка", - объясняет ученый из MPS доктор Андреас Натуэс, первый автор текущего исследования и бывший ведущий исследователь съемочной группы Dawn.
|
|
|
|
Многое указывает на то, что концентрация аммония в более глубоких слоях земной коры выше, чем вблизи поверхности. Несколько мест на поверхности Цереры, где за пределами кратера Консус можно обнаружить заметные пятна желтовато-яркого вещества, также расположены внутри глубоких кратеров.
|
|
|
|
Как подробно показывает текущее исследование, в результате удара, который привел к образованию небольшого восточного кратера всего 280 миллионов лет назад, вероятно, обнажился материал из глубоких, особенно богатых аммонием слоев кратера Консус. Яркие желтоватые вкрапления к востоку от меньшего кратера - это материал, который был выброшен в результате столкновения.
|
|
|
|
"Кратер Консус, возраст которого составляет 450 миллионов лет, не особенно стар по геологическим меркам, но это одно из старейших сохранившихся сооружений на Церере. Благодаря своим глубоким раскопкам, он дает нам доступ к процессам, происходившим в недрах Цереры на протяжении многих миллиардов лет, и, таким образом, является своего рода окном в прошлое карликовой планеты", — говорит исследователь MPS доктор Ранджан Саркар, соавтор исследования.
|
|
|
|
Источник
|
