rester av ett gammalt vattenhav är begravda under den isiga skorpan av dvärgplanet Ceres — eller åtminstone långvariga fickor av en. Det är den lockande hitta presenteras 10 augusti av forskare som arbetar på NASA: s Dawn uppdrag. Deras forskning lades ut i en serie papper publicerade i naturen.
överlägset är Ceres det största objektet i asteroidbältet, som omsluter de inre planeterna mellan Mars och Jupiter. Men till skillnad från sina stenigare grannar är Ceres en jätte isboll. Den rymmer mer vatten än någon värld i den inre sol utom för jorden., Den kunskapen hade länge lett till att vissa astronomer misstänkte att Ceres en gång hade haft ett underjordiskt hav, vilket är en del av anledningen till att NASA skickade Dawn-rymdfarkosten där.
vissa modeller förutspådde dock att Ceres hav skulle ha frusit för länge sedan och bildade världens tjocka, isiga skorpa.
Efter fem år med att studera en serie konstiga ytdrag runt nyligen bildade kratrar tror astronomer att de ser tecken på en stor, underordnad kropp av briny vätska., Variationer i Ceres gravitationsfält tillbaka upp, vilket innebär att den underjordiska reservoaren av saltvatten kan sträcka sig horisontellt under isen för hundratals miles och nå djup på ungefär 25 miles (40 kilometer).
”tidigare forskning visade att Ceres hade ett globalt hav, ett hav som inte skulle ha någon anledning att existera och borde ha frysts vid det här laget”, studerar medförfattare och Dawn teammedlem Maria Cristina De Sanctis från National Institute of Astrophysics i Rom berättar Astronomi., ”Dessa senaste upptäckter har visat att en del av detta hav kunde ha överlevt och vara närvarande under ytan.”
om framtida uppdrag kan bekräfta resultaten kommer det att innebära att det finns en mycket salt, mycket lerig kropp av vätska någonstans runt storleken på Utah Great Salt Lake på en dvärgplanet som bara är 590 miles (950 km) över — ungefär storleken på Texas.
astronomer tror att vattnets extrema saltighet, som sänker fryspunkten, har hjälpt den att förbli en vätska så länge. En klass av föreningar som kallas hydrater, som är burar av vatten som fångar gas eller saltföreningar, kan också förändra sättet att värmen rör sig genom dvärgplanets skorpa.,
forskare använde liknande resonemang, tillämpade det på data från NASA: s New Horizons-uppdrag, för att också hävda att Pluto döljer ett globalt flytande vattenhav under sin isiga skorpa.
”oceaner bör vara vanliga egenskaper hos dvärgplaneter baserat på vad nya horisonter lärde sig vid Pluto och Dawn at Ceres,” Dawn project scientist Julie Castillo-Rogez av NASAs Jet Propulsion Laboratory, som medförfattare till en av studierna, berättar Astronomi.
den nya sökningen väcker intressanta frågor om huruvida Ceres kan vara beboelig av främmande liv., Och det kan sätta Ceres bland en snabbt växande grupp av potentiella isiga havsvärldar som har avslöjats under de senaste åren.
Ceres är den enda dvärgplaneten i det inre solsystemet, och den låser upp en tredjedel av hela massan i asteroidbältet. Astronomer tror Ceres är en protoplanet, de fossiliserade resterna av en värld som aldrig helt bildas. Men dess tillväxt stoppades innan den kunde bli en full planet. Att ha en sådan historia betyder att Ceres sannolikt har en tidig rekord av vårt solsystems primordiala förflutna-därav namnet Dawn.,
Ceres konstiga vita fläckar
Dawn-uppdraget lanserades 2007 med en okonventionell jonmotor som låter den först orbit Vesta, asteroidbältet näst största objekt, i 14 månader innan de begav sig till Ceres 2012. Inget enda uppdrag hade någonsin kretsat kring två utomjordiska världar tidigare.,
”Vesta är en torr kropp nästan som månen,” Dawn rektor utredare Carol Raymond av JPL berättar Astronomi. ”Ceres vi visste var ett mycket vattenrikt föremål som hade behållit flyktiga ämnen från den tid det hade bildats. De satt där som plommon. Den lågt hängande frukten.”
Ceres började reta sina hemligheter för astronomer med Dawn första glimtar av dvärgplaneten i början av 2015. Ett par konstiga vita fläckar stod ut långt ifrån och skiner som katternas ögon i mörkret., Fler av dessa ljusa funktioner blev uppenbara på tillvägagångssätt, och de hamnade i centrum för forskarnas ansträngningar att förstå Ceres.
mycket av Ceres berättelse var uppenbar inom bara några av gryningens ankomst, men forskare kände fortfarande att de hade mer att lära sig, så NASA utvidgade Dawn uppdrag för en andra körning. Detta låter rymdfarkosten hålla samla in data fram till 2018, när det slutligen slut på bränsle. Den senaste satsen av forskning samlades in under den förlängda fasen.,
och när Dawn samlade bilder med högre upplösning började den riva upp intima detaljer om världens yta och dess gamla historia. Bland annat upptäckte rymdfarkosten ett ensamt berg som sträcker sig cirka 21 000 fot (6,400 meter) ovanför ytan, högre än Denali, Nordamerikas högsta topp.
Ceres vita fläckar sitter inuti Occatorkratern, som sträcker sig över 57 miles (92 kilometer) av världens norra halvklot. En annan plats med en framträdande ljuspunkt ligger inom mindre Haulani krater, uppkallad efter Hawaiian gudinna växter., Det är en av dvärgplanets yngsta egenskaper.
enligt forskningen verkar det som om när påverkan slog denna region trängde in i en reservoar av lerigt, saltvatten begravd under slätten.,
i ett av de papper som publicerades den 10 augusti unravel ett team av forskare historien om Occator Krater i detalj. De tror att en rymdrock slog den här platsen för 20 miljoner år sedan och punkterade den isiga skorpan ner i den salta reservoaren nedan. Inom några timmar frös kratern snabbt över.
När det gjorde det förseglades det i en stor kammare smältvatten under kraterns mitt, så att vätskor och kemikalier fortsätter att blandas med den större behållaren nedan., Denna struktur gjorde det möjligt för salt, kemiskt rikt vatten att bryta ut från kraterns centrum så nyligen som 2 miljoner år sedan, vilket skapade de fascinerande vita fläckarna.
Ceres kunde dock ha brutit ut ännu mer nyligen än så. Innan gryningen nådde dvärgplaneten upptäckte Europeiska rymdorganisationens Herschelteleskop vattenånga från samma region. Och om vätskor fortfarande inte sipprar ut ur sprickorna i Ockatorkratern, bör mineralerna i området ha avdunstat redan.,
”det är verkligen en rökpistol, för du skulle ha förväntat dig att den hade gått bort om den hade suttit där även nära ytan i miljontals år”, säger Raymond.
Ceres som bostad till liv?,
forskare är fortfarande inte helt säkra på vad Ceres har gemensamt med de andra isiga oceanvärldarna i vårt solsystem, som Jupiter ’ s moon Europa och Saturnus Enceladus. Men några av mineralerna som finns på Ceres har också hittats inom plymerna av vattenutbrott från Enceladus, vilket drar en viss koppling mellan de två kropparna.
alla dessa fynd tillsammans förändrar astronomernas idéer om vårt solsystem. För ett halvt sekel sedan trodde de att jordens hav gjorde det till en unik bostad för livet i vårt solsystem., Men det verkar som om det kan finnas dussintals potentiella havsvärldar i det inre och yttre solsystemet. Den upptäckten är” en av de mest djupgående upptäckterna inom planetarisk vetenskap i rymdåldern”, säger S. Alan Stern från Southwest Research Institute och chef för NASA: s New Horizons mission, Astronomi.
under de kommande årtiondena Driver astronomer för en mängd uppdrag för att utforska dessa havsvärldar mer detaljerat. Och Ceres relativt nära närhet till jorden kan hjälpa dem att göra fallet för ett besök i den inte så avlägsna framtiden.,
på måndagen, när lagets nya forskning publicerades, lämnade Castillo-Rogez formellt en studie som beskriver ett $ 1 miljard uppdrag som faktiskt skulle landa på Ceres. Om astronomer uttrycker intresse för idén som en del av sin decadal-undersökning, och NASA bestämmer sig för att finansiera den, skulle rymdfarkosten flyga någon gång före 2032 som ett nytt Frontier class-uppdrag. Under tiden studerar Europeiska rymdorganisationen också ett potentiellt urvalsåtersändningsuppdrag.
”Ceres är mycket närmare och det är mycket lättare att komma till än dessa månar i det yttre solsystemet, säger Raymond., ”Så det är ett mycket lockande mål.”