Planeta karłowata Ceres posiada złoża lodu
Ceres, planeta karłowata znajdująca się w pasie planetoid między orbitą Marsa i Jowisza, zawiera niezwykle młode złoża lodu w stale zacienionych kraterach w pobliżu jej biegunów. Są podobne do tych znajdujących się na księżycu i Merkurym.
„W przypadku Ceres historia rozpoczęła się w 2016 roku, kiedy sonda Dawn, która w tym czasie krążyła wokół planety karłowatej, zajrzała do tych stale zaciemnionych kraterów i zobaczyła jasne złoża lodu w niektórych z nich” – mówi Norbert Schorghofer, główny autor badania „History of Ceres’s Cold Traps Based on Refined Shape Models”, opublikowanego w czasopiśmie The Planetary Science Journal.
„Odkrycie w 2016 roku stanowiło zagadkę – wiele kraterów w polarnych regionach Ceres pozostaje w cieniu przez cały rok, który na Ceres trwa 4,6 roku ziemskiego i dlatego pozostają lodowato zimne, ale tylko kilka z nich zawiera złoża lodu. Wkrótce kolejne odkrycie dostarczyło wskazówek, dlaczego tak się dzieje – oś obrotu Ceres oscyluje tam i z powrotem co 24 tysiące lat z powodu pływów Słońca i Jowisza. Gdy nachylenie osi jest duże, a pory roku silne, tylko kilka kraterów pozostaje zacienionych przez całą podróż wokół Słońca i są to kratery, które zawierają jasne złoża lodu” – tłumaczy Schorghofer.
Aby określić, jak głęboko sięgały cienie wewnątrz kraterów tysiące lat temu, naukowcy konstruują cyfrowe mapy wysokości, a następnie wykonują na nich obliczenia śledzenia promieni słonecznych, aby teoretycznie zrekonstruować, gdzie mogły znajdować się odpowiednie warunki do powstania lodu. Badacze zaznaczają, że dna kraterów są wiecznie zacienione przez co trudno jest określić ich głębokość.
Sonda Dawn, w czasie swojej misji, posiadała bardzo czułą kamerę, która mogła zajrzeć w głąb kraterów. Obrazy obszarów oświetlonych słońcem są często wykorzystywane do konstruowania cyfrowych map wysokości regionów oświetlonych promieniami nasz gwiazdy, ale sporządzenie opracowania zagłębień było dla naukowców niezwykle problematyczne. W ramach nowego badania, naukowiec Robert Gaskell z Planetary Science Institute, opracował nową technikę rekonstrukcji wysokości nawet w zacienionych częściach obrazów z sondy Down. Te ulepszone mapy mogą być następnie wykorzystane do śledzenia promieni w celu przewidywania zasięgu zimnych, stale zacienionych regionów.
Zdaniem astronomów, te dokładniejsze plany terenu dały zaskakujący wynik – kiedy Ceres osiągnęła maksymalne nachylenie osi, co ostatnio miało miejsce około 14 tysięcy lat temu, żaden krater na planecie karłowatej nie pozostawał wiecznie zacieniony, a lód w nich musiał szybko sublimować w przestrzeń kosmiczną.
„Pozostaje tylko jedno prawdopodobne wyjaśnienie, złoża lodu musiały uformować się niedawno. Wyniki sugerują, że wszystkie musiały nagromadzić się w ciągu ostatnich 6 tysięcy lat lub mniej. Biorąc pod uwagę, że Ceres ma ponad 4 miliardy lat, jest to niezwykle młody wiek” – zaznacza Schorghofer.
„Ceres jest obiektem bogatym w lód, ale nie jest on odsłonięty na powierzchni. Wspomniane wcześniej kratery polarne i kilka małych plam poza regionami polarnymi to jedyne miejsca występowania tego materiału. Jednak lód jest wszechobecny na płytkich głębokościach. Mogło wpłynąć na to zderzenie z innym obiektem kosmicznym. Fragment asteroidy mógł zderzyć się z Ceres około 6 tysięcy lat temu, co stworzyło tymczasową atmosferę wodną. Po jej wytworzeniu, lód kondensowałby w zimnych kraterach polarnych, tworząc jasne osady, które widzimy dziś. Alternatywnie, osady lodu mogły powstać w wyniku lawin materiału bogatego w lód. Przetrwałby on wtedy tylko w zimnych, zacienionych kraterach. Tak czy inaczej, wydarzenia te miały miejsce bardzo niedawno w astronomicznej skali czasu” – dodaje naukowiec.
Emil Gołoś
