Jasne obszary na Ceres wskazują na aktywność geologiczną

Jasne kropki w kraterze Occator – Carealia Facula w centrum oraz Vinalia Faculae po bokach – to przykłady jasnego materiału odkrytego na dnie kraterów Ceres. Źródło: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI

Gdybyś mógł/mogła znaleźć się na pokładzie sondy Ceres, obserwowana z niej powierzchnia planety karłowatej Ceres zasadniczo wydawałaby się dość ciemna, aczkolwiek z kilkoma istotnymi wyjątkami. Tymi wyjątkami są setki jasnych kropek wyróżniających się na tle otoczenia na zdjęciach przesłanych na Ziemię przez sondę Dawn. Teraz naukowcy już lepiej wiedzą w jaki sposób powstały i zmieniały się w czasie owe jasne obszary – odpowiadają za nie procesy wskazujące na aktywny, ewoluujący glob.

“Tajemnicze jasne kropki na Ceres, które przykuwały uwagę zarówno zespołu naukowego misji Dawn oraz opinii publicznej, stanowią dowody na obecność w przeszłości podpowierzchniowego oceanu na Ceres oraz wskazują, że Ceres po dziś dzień jest zaskakująco aktywnym światem. Procesy geologiczne odpowiadają za powstanie tych jasnych obszarów i być może także obecnie zmieniają wygląd Ceres” mówi Carol Raymond, zastępca głównego badacza misji Dawn  JPL w Pasadenie. Raymond wraz ze współpracownikami zaprezentował najnowsze wyniki badań jasnych obszarów na dorocznym spotkaniu AGU w Nowym Orleanie.

Odkąd sonda Dawn dotarła na orbitę wokół Ceres w marcu 2015 roku, naukowcy zlokalizowali na powierzchni globu ponad 300 jasnych obszarów. W najnowszym artykule opublikowanym w periodyku Icarus doktorant Nathan Stein z Caltechu podzielił jasne kropki Ceres na cztery kategorie.

Pierwsza grupa jasnych kropek zawiera materiał o największym albedo na Ceres, który odkryto w czterech kraterach. Najlepszym przykładem jest słynny już Krater Occator, który zawiera dwa takie jasne obszary. Cerealia Facula w centrum krateru składa się z jasnego materiału pokrywającego wgłębienie o szerokości ok. 10 kilometrów. Na wschód od centrum krateru znajduje się zbiór nieco mniej odbijających światło i bardziej rozproszonych elementów zwany Vinalia Faculae. Jasny  materiał w Kraterze Occator złożony jest w materii bogatej w sole, która w przeszłości związana była z wodą. Choć Cerealia Facula jest najjaśniejszym obszarem na Ceres, dla ludzkiego oka przypominałaby brudny śnieg.

Krater Oxo. Źródło: NASA/KPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI

Częściej – w drugiej kategorii – jasny materiał odkrywany jest na zboczach krateru i zsuwa się ku podłożu krateru. Uderzające w powierzchnię planety karłowatej obiekty odsłaniały jasną materię, która już znajdowała się pod powierzchnią lub formowała się we wcześniejszych uderzeniach.

Osobno – w trzeciej kategorii – jasny materiał odkrywany jest w materii wyrzucanej z krateru w momencie zderzenia.

Wzgórze Ahuna Mons należy do własnej, czwartej kategorii – to jedyny przypadek na Ceres, w którym jasny materiał nie jest skojarzony z żadnym kraterem uderzeniowym. To prawdopodobnie kriowulkan – wulkan powstały poprzez stopniową akumulację gęstego, wolno się przesuwającego lodu.

Na przestrzeni setek milionów lat, jasna materia wymieszała się z ciemną materią tworzącą większość powierzchni Ceres, jak również z odłamkami wyrzuconymi z kraterów w wyniku zderzeń z innymi ciałami. Oznacza to, że miliardy lat temu, kiedy Ceres doświadczała znacznie intensywniejszego bombardowania, jej powierzchnia była usiana tysiącami jasnych plam.

Ahuna Mons, pojedyncza wysoka góra na powierzchni Ceres także posiada jasne obszary, aczkolwiek niezwiązane z żadnym kraterem uderzeniowym. Źródło: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

“Wcześniejsze badania wykazały, że jasny materiał zbudowany jest z soli. Uważamy, że podpowierzchniowa aktywność płynów spowodowała przedostanie się cieczy na powierzchnię i utworzenie przynajmniej części jasnych kropek” mówi Stein.

Dlaczego różne jasne obszary w kraterze Occator tak się od siebie różnią? Tym pytaniem zajmowała się Lynnae Quick, planetolog z Smithsonian Institution w Waszyngtonie.

Wiodąca teoria mówi, że przynajmniej w niedawnej przeszłości, pod powierzchnią Occatora znajdował się zbiornik słonej wody. Vinalia Faculae, rozproszone jasne kropki znajdujące się na północny wschód od centralnego wzniesienia krateru mogły powstać z płynu, który wydostał się na powierzchnię przy pomocy niewielkiej ilości gazu, podobnie do szampana wydostającego się z butelki po wyciągnięciu korka.

Ahona Mons. Źródło: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

W przypadku Vinalia Faculae takim gazem mogła być para wodna, dwutlenek węgla, metan lub amoniak. Bogata w takie związki słona woda mogła być wyniesiona bliżej powierzchni Ceres poprzez pęknięcia, które połączyły ją ze słonym zbiornikiem pod powierzchnią Occatora. Niższe ciśnienie na powierzchni Ceres odpowiada za przejście wody w parę wodną. Gdy pęknięcia dotarły do powierzchni, para wodna energicznie wydostała się w przestrzeń niosąc za sobą ziarna lodu i soli i odkładając je na powierzchni.

Cerealia Facula musiała powstać w nieco inny sposób, zważając na fakt, że jest nieco bardziej wyniesiona i jaśniejsza niż Vinalia Faculae. Materiał tworzący ten jasny obszar musiał przypominać swego rodzaju lodową lawę, wypływającą powoli na powierzchnię tak, aby powstała kopuła.

Powyższa mapa przedstawia położenie jasnych obszarów na powierzchni planety karłowatej Ceres. Zaznaczono na niej ponad 300 jasnych kropek zwanych “faculae”. Źródło: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/Caltech

Analizy przeprowadzone przez Quicka nie odnoszą się do zderzenia, które doprowadziło do powstania krateru Occator. Jednak naukowcy zgadzają się co do tego, że gdy duży obiekt uderzył w powierzchnię Ceres tworząc krater o średnicy 92 kilometrów, zderzenie mogło także doprowadzić do powstania pęknięć, przez które na powierzchnię wydostawała się ciecz.

Źródło: JPL

Komentarze wyłączone.