|
Карликовая планета Церера когда-то была покрыта океаном
|
|
|
|
На протяжении веков ученые задавались вопросом, что скрывается под покрытой кратерами поверхностью Цереры, крупнейшего объекта в поясе астероидов. Покрытая множеством кратеров и побоев поверхность, казалось, свидетельствовала об обратном — в конце концов, теоретически ледяная поверхность со временем должна течь и сглаживаться, оставляя меньше следов от ударов.
|
|
|
|
Но новое исследование, проведенное Университетом Пердью и Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL), бросает вызов этим устоявшимся представлениям. Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, предполагает, что Церера гораздо более ледяная, чем считалось ранее, и, возможно, когда-то была миром с мутным океаном.
|
|
|
|
Чтобы прийти к такому выводу, исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы смоделировать, как кратеры на Церере могут деформироваться в течение миллиардов лет. Их результаты показали, что кора Цереры, вероятно, на 90% состоит из льда вблизи ее поверхности, что намного больше, чем предполагавшиеся ранее 30%.
|
|
|
“Мы считаем, что вблизи поверхности Цереры много водяного льда, и что он постепенно становится менее ледяным по мере погружения все глубже и глубже”, - пояснил Майк Сори, доцент кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах Университета Пердью, в недавнем заявлении.
|
|
Краткая история Цереры
|
|
|
|
Церера занимает уникальное место в истории астрономии и планетологии. Открытая в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пиацци, Церера была первым из когда-либо идентифицированных астероидов и остается крупнейшим объектом в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Первоначально классифицированная как планета, Церера позже была переопределена как астероид, а совсем недавно - как карликовая планета из-за своей сферической формы.
|
|
|
|
Обладая диаметром около 950 километров, Церера вот уже более двух столетий привлекает внимание ученых, открывая окно в историю формирования и эволюции ранней Солнечной системы. Будучи протопланетой, она содержит водяной лед и другие элементы, которые могут дать представление о наличии воды на других небесных телах. Миссия НАСА "Рассвет", стартовавшая в 2007 году, стала первым космическим аппаратом, который вышел на орбиту двух внеземных тел — Весты и Цереры. Он достиг Цереры в 2015 году и продолжал вращаться по орбите до 2018 года, предоставляя ценные данные о ее поверхности и структуре. Эти данные, включая наблюдения за ямами, куполами и оползнями, позволили предположить, что непосредственно под поверхностью Цереры может быть много льда. Кроме того, спектрографические данные указывали на наличие льда под верхним слоем почвы, в то время как гравитационные данные указывали на плотность, аналогичную плотности неочищенного льда.
|
|
|
|
“Мы использовали многочисленные наблюдения, сделанные с использованием данных Dawn, в качестве мотивации для обнаружения богатой льдом коры, которая сопротивлялась расслаблению кратеров на Церере”, - пояснил Ян Памерло, аспирант факультета наук о Земле, атмосфере и планетах Университета Пердью и первый автор статьи. “Мы даже взяли топографический профиль реального сложного кратера на Церере, чтобы построить геометрию для некоторых наших симуляций”.
|
|
Поиск льда под поверхностью
|
|
|
|
Исторически сложилось так, что ученые полагали, что если бы на Церере было высокое содержание льда, то ее кратеры со временем расслабились бы и выровнялись, подобно тому, как текут ледники на Земле. Однако моделирование, проведенное в этом новом исследовании, показало, что лед в условиях Цереры может быть намного прочнее, чем считалось ранее, особенно при смешивании с небольшим количеством твердых пород.
|
|
|
|
“Люди привыкли думать, что если бы Церера была очень ледяной, кратеры со временем быстро деформировались бы, как ледники, текущие по Земле, или как липкий мед”, - сказал Сори. “Но мы показали, что лед может быть намного прочнее, если смешать его с небольшим количеством твердой породы”.
|
|
|
|
Смоделировав, как кратеры на Церере меняют форму, исследователи выяснили, как даже твердые частицы текут в течение очень длительного времени.
|
|
|
|
“Даже твердые частицы будут течь в течение длительного времени, а лед течет легче, чем камень”, - сказал Памерло. “Наше компьютерное моделирование показывает, что лед может течь по-новому, с добавлением лишь небольшого количества примесей, не связанных со льдом, что позволило бы очень богатой льдом коре почти не течь даже в течение миллиардов лет”.
|
|
Океанический мир
|
|
|
|
Основываясь на новом моделировании, исследователи полагают, что Церера когда-то была “океаническим миром”, подобным Европе, одному из спутников Юпитера, но с изюминкой.
|
|
|
|
“Наша интерпретация всего этого заключается в том, что Церера раньше была океаническим миром, но с грязным, илистым океаном”, - сказал Сори.
|
|
|
|
Поскольку этот мутный океан со временем замерз, он оставил после себя ледяную корку со следами каменистого материала, заключенного внутри нее. Это открытие означает, что Церера может быть гораздо больше похожа на ледяные спутники нашей Солнечной системы, чем считалось ранее.
|
|
Древние океаны Цереры
|
|
|
|
Открытие Цереры как ледяной океанической планеты, превратившейся в карликовую, может иметь последствия для будущих космических полетов.
|
|
|
|
По словам Сори, если их выводы верны, “мы имеем дело с миром замерзших океанов, расположенным довольно близко к Земле. Церера может быть ценной точкой сравнения для ледяных спутников внешней Солнечной системы, таких как Европа, спутник Юпитера, и Энцелад, спутник Сатурна”.
|
|
|
|
Поскольку Церера относительно доступна по сравнению с другими ледяными телами в нашей Солнечной системе, она представляет собой привлекательную цель для исследования.
|
|
|
|
“Некоторые из ярких объектов, которые мы видим на поверхности Цереры, - это остатки мутного океана Цереры, который сейчас в основном или полностью заморожен и вырвался на поверхность”, - объяснил Сори. “У нас есть место для сбора образцов из океана древнего океанического мира, куда не так уж сложно отправить космический корабль”.
|
|
|
|
Источник
|
