6.6K
Минералы, содержащие воду, широко распространены на Церере, намекая, что в прошлом карликовая планета имела глобальный океан. Что стало с этим океаном? Может ли на Церере до сих пор существовать жидкость? Два новых исследования миссии NASA «Dawn» проливают свет на эти вопросы.
Команда «Dawn» обнаружила, что кора Цереры представляет собой смесь льда, солей и гидратированных материалов, которые были подвергнуты геологической активности, и более того сама кора составляет большую часть этого древнего океана. Второе исследование основывается на первом и предполагает наличие более мягкого, легко деформируемого слоя под твердой поверхностной корой Цереры, что может быть свидетельством остаточной жидкости океана.
«Мы все больше и больше убеждаемся, что Церера – это сложный, динамичный мир, в прошлом которого могло быть много жидкой воды, которая возможно до сих пор скрыта в ее недрах», – сказала Джули Кастильо-Рогес, ученый проекта «Dawn» и соавтор исследований из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL).
Что внутри Цереры? Гравитация покажет
Приземление на Цереру для исследования ее глубин технически сложное и потенциально вредное для карликовой планеты. Вместо этого ученые используют орбитальные наблюдения «Dawn» для измерения гравитации Цереры и оценки ее состава и внутренней структуры.
Первое из двух исследований, проведенное Антоном Ермаковым, докторантом-исследователем JPL и опубликованное в Journal of Geophysical Research, использовало измерения формы и гравитации для определения внутренней структуры и состава Цереры, полученные из наблюдений за движением космического аппарата и отслеживания небольших изменений его орбиты.
Исследование Ермакова и его коллег подтверждает, что Церера геологически активна. Даже если не сейчас, то в недавнем прошлом. Три кратера (Occator, Kerwan и Yalode) и единственная высокая гора Ahuna Mons связаны с «гравитационными аномалиями».
«Церера обладает изобилием гравитационных аномалий, связанных с выдающимися геологическими особенностями», – рассказал Антон Ермаков. В случаях Ahuna Mons и Occator аномалии могут использоваться для лучшего понимания происхождения этих особенностей, которые являются различными проявлениями криовулканизма.
Данные указывают на то, что плотность коры относительно низкая, скорее как у льда, чем у камня. Однако, исследование, проведенное Майклом Бландом из Геологической службы США, показало, что лед слишком мягкий, чтобы быть доминирующим компонентом твердой коры Цереры. Так как же кора карликовой планеты может быть такой же легкой, как лед с точки зрения плотности, но одновременно намного тверже? Чтобы ответить на этот вопрос, другая команда смоделировала эволюцию поверхности Цереры.
Окаменелый океан Цереры
Второе исследование, проведенное Роджером Фу в Гарвардском университете в Кембридже (США), изучило твердость и состав коры Цереры и более глубоких недр, рассмотрев топографию карликовой планеты. Работа опубликована в журнале Earth and Planetary Science Letters.
Изучая, как топография эволюционирует на планетном теле, ученые могут понять состав его недр. Твердая, каменистая порода может оставаться неизменной в течение миллиардов лет, тогда как слабая кора, богатая льдами и солями, деформируется за это время.
Путем моделирования коры Цереры команда обнаружила, что она состоит из смеси льда, солей, горных пород и дополнительного компонента, который считается клатратным гидратом. Гидрат клатрата представляет собой решетку из молекул воды, окружающих молекулу газа. Эта структура в 100-1000 раз прочнее водяного льда, несмотря на почти такую же плотность.
Исследователи полагают, что у Цереры когда-то были более выраженные поверхностные особенности, но они сгладились со временем. Этот процесс сплющивания гор и долин требует высокопрочной коры, покоящейся на более деформируемом слое, содержащем некоторое количество жидкости.
Команда думает, что большая часть древнего океана Цереры теперь заморожена и связана в коре, оставаясь в виде льда, гидратов и солей клатрата. Но если есть остаточная жидкость, этот океан еще не полностью заморожен. Это согласуется с несколькими моделями тепловой эволюции Цереры, опубликованными еще до прибытия «Dawn» к карликовой планете, поддерживая идею о том, что более глубокий слой Цереры содержит жидкость, оставшуюся от ее древнего океана.