3

Wodą, węglem i solą – tak swojsko może przywitać nas Ceres

W 2007 r. NASA wysłała w kierunku pasa asteroid, znajdującego się pomiędzy Marsem a Jowiszem, sondę Dawn. Jej misją było zbadać dwa największe obiekty tego rejonu, planetoidę Westę oraz planetę karłowatą Ceres. I to właśnie ten ostatni obiekt okazał się najbardziej fascynujący i zupełnie unikalny na skalę naszego układu. Pod jej powierzchnią istnieje prawdopodobnie ocean zamrożonej wody, której ilość szacuje się na pięciokrotność słodkiej wody na Ziemi. A to tylko początek.

Największy wśród najmniejszych i najmniejszy wśród karłowatych

Ceres jest najmniejszym z obiektów uznanym przez Międzynarodową Unię Astronomiczną za planetę karłowatą. Jej średnica to 952 km, znajdująca się w odległości średnio 2,77 jednostek astronomicznych od Słońca. Powierzchnia planety jest dość jednorodna i ciemna i pokryta sypkim regolitem.  Wyjątkowym miejscem na jej powierzchni jest krater Occator, wyróżniający się wielkimi jasnymi plamami kontrastującymi z kolorem reszty planety, do tego stopnia że dało się je zauważyć nawet przez teleskop Hubbla. Dzięki misji Dawn dowiedzieliśmy się sporo o składzie chemicznym tych miejsc i prawdopodobnych powodach ich powstania . Z kolei to pozwoliło nam wyciągnąć kolejne ciekawe wnioski na temat budowy i historii geologicznej Ceres.

Misja Dawn

Sonda Dawn wystartowała w 2007 r. a jej pierwszym celem była planetoida Westa, do której dotarła w 2011 roku. Na jej orbicie „zabawiła” ponad rok, a po udanym wyrwaniu się z jej grawitacyjnych objęć skierowała się w kierunku Ceres.  Jej orbitę sonda osiągnęła w 2015 r. Obserwacje tego, znacznie bardziej ciekawego niż wszyscy się spodziewali,  obiektu prowadziła aż do wyczerpania się paliwa, które nastąpiło w 2018 r.

W czasie końcowego okresu misji naukowcy skupili się na obserwacjach wspomnianego nietypowego krateru, modyfikując tak trajektorię lotu sondy, że w kluczowym rejonie znajdowała się na wysokości około 35 km. To pozwoliło wykonać znacznie dokładniejsze pomiary i zdjęcia tego miejsca, w porównaniu do reszty planety.

Occator to krater uderzeniowy o średnicy 92 km, którego wiek oszacowano na około 22 milionów lat. Jasne powierzchnie na części jego powierzchni wykazują obecność węglanu sodu oraz siarczanów magnezu, co charakteryzuje miejsca poddane działalności słonej wody. Dokładne zdjęcia pokazały, że dwie główne jasne plamy nie są jednorodne, a oprócz nich występuje szereg plam mniejszych, usytuowanych najczęściej w miejscach uderzeń meteorytów i rozsianych także w innych miejscach powierzchni planety. Naukowcy połączyli te obserwacje z tym, co wiemy o budowie Ceres i opracowali kilka ciekawych hipotez.

Gdzie ten ocean?

Wróćmy tu jeszcze do budowy samej bohaterki. O ile powierzchnia jak wiemy jest zbudowana z materiału skalnego, o tylko pod powierzchnią znajduje się prawdopodobnie ocean zamarzniętej słonej wody, pod którym z kolei kryje się skalne jądro planety. Z analizy masy i gęstości Ceres, już jakiś czas temu wyliczono, że planeta powinna zawierać ogromne ilości wody, stanowiące około 1/4 masy całej planety.  Badanie grawitacji planety sugerują, że zamarznięty ocean ma około 40 km głębokości i setki km szerokości, naukowcy sugerują, że może ich być kilka.

Co w takim razie „powiedział” nam Occator? Naukowcy przypuszczają, że uderzenia planetoid wywołują ciekawe procesy geologiczne, skutkujące powstawaniem wspomnianych dużych nacieków jaśniejszych związków chemicznych. Po pierwsze, uderzenie wyzwala energię cieplną, która skrapla wodę podpowierzchniową i prowadzi do powstania błota o charakterystyce podobnej, do błot wulkanicznych. Jednocześnie nagromadzone w wyniku uderzenia ciepło powoduje, że jeszcze dłuższy czas po tym zdarzeniu, w jego rejonie może występować aktywność kriowulkaniczna, gdzie przez pęknięcia skorupy zewnętrznej wydobywają się masy błotnistej solanki. W kraterze Occator to zjawisko miałoby trwać nawet kilka milionów lat.

Do tego woda w niektórych miejscach Ceres jest na tyle blisko powierzchni, że w wyniku sublimacji przedostaje się na powierzchnię planety, gdzie następnie skrapla się i zamarza. Oznaczać to musi, że wnętrze planety ciągle utrzymuje trochę pierwotnego ciepła. Jeśli dodamy do tego, że na powierzchni planety wykryto ślady materiałów organicznych, to okaże się, znajduje się tam miks potrzeby do wytworzenia życia. To wszystko pokazuje się, że Ceres staje się jednym z najciekawszych obiektów naszego układu planetarnego.

Te wszystkie odkrycia, wynikające z nich ciekawe hipotezy i wnioski już spowodowały, że naukowcy rozważają wysłanie kolejnej misji na Ceres. Krater Occator aż się prosi o wysłanie łazika podobnego do marsjańskich, który byłby w stanie zebrać i przeanalizować próbki gruntu, a także przeprowadzić jeszcze dokładniejsze badania np. radarem geodezyjnym. A kto wie, może podobnie jak ma to mieć miejsce z łazikiem Perseverance, udałoby mu się odesłać próbki na ziemię.

Źródła: [1], [2], [3], [4], [5], [6]