Найбільший астероїд у нашій Сонячній системі раніше був океанською планетою

Однак останні дослідження проливають нове світло на Цереру, кидаючи виклик нашим попереднім уявленням про її склад та історію. Отримані дані свідчать про те, що Церера може містити під своєю поверхнею значну кількість водяного льоду, малюючи картину стародавнього океанського світу.

Переписуючи історію астероїда Церера

Традиційно вчені вважали, що Церера була відносно сухою, оцінюючи вміст льоду в ній менше 30%. Це припущення виникло на основі спостереження численних ударних кратерів на його поверхні, що вказувало на відсутність значного льоду. Доктор Майк Сорі, доцент кафедри наук про Землю, атмосферу та планети Перд’ю, і Ян Памерло, аспірант університету Перд’ю, а також Дженніфер Скаллі з Лабораторії реактивного руху НАСА (JPL) є ідеологами цих нових ідей. Крижана природа Церери.

«Люди думали, що якби Церера була дуже крижаною, кратери з часом швидко деформувалися б, як льодовики, що течуть на Землі, або як липкий мед, що тече», — пояснив доктор Сорі.

«Однак за допомогою нашого моделювання ми показали, що лід може бути набагато міцнішим в умовах на Церері, ніж передбачалося раніше, якщо ви змішаєте лише трохи твердої породи».

Це відкриття перевертає сценарій теорій, які виникли десятиліттями. Дослідницька група використала вдосконалене комп’ютерне моделювання, щоб змоделювати, як кратери Церери еволюціонували протягом мільярдів років.

Їхня робота припускає, що поверхня Церери складається з «брудної крижаної кірки», яка переважно складається з льоду, змішаного зі скелястим матеріалом. Ця суміш дозволяє льоду залишатися стабільним протягом тривалих періодів, зберігаючи структури кратерів, які колись спонукали вчених вважати, що Церера була переважно сухою.

Дивовижні дані місії NASA Dawn

Місія NASA Dawn, запущена 27 вересня 2007 року, зіграла вирішальну роль у цьому відкритті. Будучи першим і єдиним космічним кораблем, який обертався навколо двох позаземних тіл — Вести та Церери — Dawn надав безцінні дані з 2015 по 2018 рік.

«Ми використали численні спостереження, зроблені за допомогою даних Dawn, як мотивацію для пошуку багатої льодом кори, яка протистояла релаксації кратера на Церері», — зазначив Памерло.

Спектрографічні дані космічного корабля показали наявність льоду під поверхнею Церери, а гравітаційні вимірювання підтвердили ідею нечистого складу льоду.

Моделювання команди врахувало новий спосіб, яким лід може текти навіть за невеликої кількості кам’янистого матеріалу. Це відкриття примиряє наявність численних кратерів з високим вмістом льоду, припускаючи, що Церера справді могла бути крижаним світом без швидкого стікання поверхневого льоду.

«Ми протестували різні структури земної кори в цих симуляціях і виявили, що градаційна кора з високим вмістом льоду біля поверхні, яка з глибиною опускається до нижчого льоду, була найкращим способом обмежити релаксацію кратерів Цереан», — додав Памерло.

Не звичайний астероїд

Церера виділяється не лише своїми розмірами — приблизно 940 кілометрів (584 миль) у діаметрі, що робить її наймасовішим об’єктом у поясі астероїдів — але й своєю складною геологією.

«Церера справді більше схожа на планету», — зауважив доктор Сорі. Його майже сферична форма, а також такі особливості, як кратери, вулкани та зсуви, роблять його захоплюючим предметом для планетологів.

Ідея про те, що Церера могла бути океанським світом, подібним до супутника Юпітера Європи, відкриває захоплюючі можливості.

«Для мене захоплююча частина всього цього, якщо ми маємо рацію, полягає в тому, що у нас є замерзлий океанський світ досить близько до Землі», — сказав доктор Сорі.

Це робить Цереру привабливою ціллю для майбутніх місій, спрямованих на дослідження потенційних підповерхневих океанів і умов, які можуть підтримувати життя.

Вікно в минуле Сонячної системи

Розуміння складу та історії Церери дає цінні підказки про ранню Сонячну систему. Будучи найбільшим астероїдом, Церера займає значну частину маси поясу астероїдів, що робить її ключовим гравцем у теоріях формування планет і розподілу води в наших сонячних околицях.

«Церера може бути цінною точкою порівняння для крижаних супутників зовнішньої Сонячної системи, що містять океан», — пояснив доктор Сорі.

Крім того, виявлення брудної крижаної кірки свідчить про те, що Церера може мати такі ресурси, як водяний лід, що може мати вирішальне значення для майбутніх спроб дослідження космосу. Цей лід потенційно може використовуватися для підтримки життя або як компонент для палива, що робить Цереру не лише об’єктом наукового інтересу, але й потенційним центром людської діяльності в космосі.

Що буде далі з астероїдом Церера?

З огляду на те, що Церера зараз визначена як ймовірний крижаний світ, наступні кроки вчених передбачають більш детальне дослідження. Майбутні місії можуть бути спрямовані на буріння під поверхнею, щоб безпосередньо взяти зразки льоду та кам’яної суміші, забезпечуючи остаточні докази океанічного минулого Церери.

Крім того, вивчення Церери допомагає вченим проводити паралелі з іншими крижаними тілами, покращуючи наше розуміння умов, які призвели до утворення океанів і, можливо, життя. Доктор Сорі та його команда підкреслюють, що Церера є найбільш доступним крижаним світом, який ми знаємо, що робить його ідеальним кандидатом для продовження дослідження.

«Деякі яскраві елементи, які ми бачимо на поверхні Церери, є залишками каламутного океану Церери, який зараз майже або повністю замерз, вивергся на поверхню», — сказав Памерло.

Це дає унікальну можливість зібрати зразки з древнього океану без надзвичайних проблем, створених більш далекими крижаними супутниками.

Таємниці сонячної системи

Підводячи підсумок, можна сказати, що нове розуміння Церери як крижаного гіганта змінює наш погляд на пояс астероїдів і ширшу динаміку нашої Сонячної системи. Підтвердивши, що Церера має значний компонент льоду, дослідники відповіли на давні питання, водночас породивши нові про потенціал життя та історію води в нашому небесному сусідстві. Повний текст дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy.