Космическият апарат на НАСА Dawn даде на учените изключителни гледки от планетата джудже Церера, която се намира в основния астероиден пояс между Марс и Юпитер. По времето, когато мисията приключи през октомври 2018 г., апаратът се беше потопил на по-малко от 35 километра над повърхността, разкривайки ясни детайли от мистериозните ярки региони на Церера, пише Гретхен Маккартни,от Лабораторията за реактивни двигатели.

Учените разбраха, че светлите зони представляват отлагания, съставени предимно от натриев карбонат - съединение от натрий, въглерод и кислород. Те вероятно произлизат от течност, която се просмуква до повърхността и се изпарява, оставяйки след себе си силно отразяваща солна кора. Но изследователите още не бяха определили откъде идва тази течност.

Анализирайки данни, събрани малко преди края на мисията, учените от мисията са стигнали до извода, че течността идва от дълбок резервоар със саламура или с вода, обогатена със сол. Изучавайки гравитацията на Церера, учените научиха повече за вътрешната структура на планетата джудже и успяха да определят, че резервоарът е дълбок около 40 километра и широк стотици километри.

Церера няма вътрешно нагряване, генерирано от гравитационни взаимодействия с голяма планета, както е при някои от ледените луни на външната Слънчева система. Новото проучване, което се фокусира върху кратера  Октатор, широк 92 километра, където са най-обширните светли райони, потвърждава, че Церес е богат на вода свят.

Констатациите, които разкриват и степента на геоложка активност в кратера Октатор, се появяват в специален сборник от документи, публикувани от Nature Astronomy, Nature Geoscience и Nature Communications на 10 август.

Разрешаване на светлата мистерия

Много преди апаратът да пристигне в Церера през 2015 г., учените са забелязали дифузни ярки райони с телескопи, но тяхната природа не е била известна. От близка орбита Dawn заснема изображения на две ярко отразяващи области в кратера на Октатор, които впоследствие са наречени Сереалия Факула и Виналия Факула. ("Faculae" означава светли области.)

Учените знаеха, че микрометеорити често удрят повърхността на Церера, грубо я разрушават и оставят парчета. С течение на времето подобно действие би трябвало да затъмни тези светли области. Така че тяхната яркост показва, че те вероятно са млади. Опитът да се разбере източникът на областите и как материалът може да бъде толкова нов, беше основен акцент на последната разширена мисия на Dawn от 2017 до 2018 година.

Изследването не само потвърди, че светлите региони са млади - някои на по-малко от 2 милиона години, а също така установи, че геоложката дейност, която задвижва тези находища продължава. Това заключение идва от ключово откритие - солни съединения (натриев хлорид, химически свързан с вода и амониев хлорид), концентрирани в Сералия Факула.

На повърхността на Церера солите, носещи вода, бързо се дехидратират в рамките на стотици години. Но измерванията на Dawn показват, че те все още имат вода, така че течностите трябва да са достигнали повърхността съвсем наскоро. Това е доказателство както за наличието на течност под областта на кратера Октатор, така и за непрекъснато пренасяне на материал от дълбоката вътрешност към повърхността.

Учените откриха два основни пътя, които позволяват на течностите да достигнат повърхността. "За голямото находище в Сереалия Факула по-голямата част от солите се доставят от кална зона точно под повърхността, която се е стопила от топлината на удара, който формира кратера преди около 20 милиона години", казва главният изследовател на мисията Карол Реймънд. "Топлината от удара се расеяла след няколко милиона години, обаче ударът също е създал големи фрактури, които могат да достигат до дълбокия, дълговечен резервоар, което позволява на саламурата да продължи да се просмуква на повърхността."

Тази мозайка от кратера „Октатор на Церера“ е съставена от изображения на мисията на НАСА „Зората“, заснета при втората разширена мисия през 2018 г. Ярките ями и могили (преден план) са образувани от солена течност, отделена, след като богатият на вода резервоат под Октатор замръзнал след образуването на кратера преди около 20 милиона години. Кредит: НАСА / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / USRA / LPI

Някои доказателства за течности в кратера Октатор идват от ярките находища, но други улики идват от интересни конусовидни хълмове, напомнящи земните малки ледени планини в полярни райони, образувани от замръзнала под налягане подземна вода. Подобни са забелязани на Марс, но откриването им на Церера е първият път, когато са наблюдавани на планета джудже.

Dawn е единственият космически кораб, който e обикаляl около две извънземни дестинации - Церера и гигантският астероид Веста, благодарение на своята ефективна система за задвижване на йони. Когато aапаратът използва последното от ключово гориво, хидразин, за системата, която контролира ориентацията му, вече не беше в състояние нито да насочи към Земята за комуникации, нито да насочи слънчевите си масиви към Слънцето, за да произвежда електрическа енергия. След като беше установено, че Церера има органични материали на повърхността си и течност под повърхността, правилата за планетарна защита изискват Dawn да бъде поставена в орбита с голяма продължителност, което да предотврати падането ѝ на планетата джудже.

"Recent Cryovolcanic Activity at Occator Crater on Ceres," A. Nathues et al. 2020 August 10, Nature Astronomy www.nature.com/articles/s41550-020-1146-8 "Impact-driven Mobilization of Deep Crustal Brines on Dwarf Planet Ceres," C. A. Raymond et al. 2020 August 10, Nature Astronomy www.nature.com/articles/s41550-020-1168-2

"Evidence of Non-uniform Crust of Ceres from Dawn's High-resolution Gravity Data," R. S. Park et al., 2020 August 10, Nature Astronomy www.nature.com/articles/s41550-020-1019-1

"Fresh Emplacement of Hydrated Sodium Chloride on Ceres from Ascending Salty Fluids," M. C. De Sanctis et al., 2020 August 10, Nature Astronomy www.nature.com/articles/s41550-020-1138-8

"Impact Heat Driven Volatile Redistribution at Occator Crater on Ceres as a Comparative Planetary Process," P. Schenk et al., 2020 August 10, Nature Communications www.nature.com/articles/s41467-020-17184-7

"The Varied Sources of Faculae-forming Brines in Ceres' Occator crater Emplaced via Hydrothermal Brine Effusion," J. E. C. Scully et al., 2020 August 10, Nature Communications www.nature.com/articles/s41467-020-15973-8

"Post-impact Cryo-hydrologic Formation of Small Mounds and Hills in Ceres's Occator Crater," B. E. Schmidt et al., 2020 August 10, Nature Geoscience www.nature.com/articles/s41561-020-0581-6