Ceres, med en diameter på nesten 1 000 km (620 miles), er den største kroppen i asteroidebeltet. Mellom 2015 og 2018 besøkte NASAs ionedrevne romfartøy fra Dawn dvergplaneten og lette etter ledetråder for å hjelpe oss med å forstå hvordan solsystemet vårt ble dannet. Ceres er den første dvergplaneten noensinne besøkt av et romfartøy.
Nå som forskere har jobbet med dataene fra Dawn, begynner vi å se hvor uvanlig Ceres er. Et av de mest sjokkerende av Dawns funn er vulkanen Ahuna Mons, en funksjon som virker malplassert i denne lille verdenen. Nå har forskere fra German Aerospace Center (DLR) funnet ut hvordan dette merkelige trekket ble dannet på denne spennende lille planeten.
"I denne regionen er det indre av Ceres ikke solid og stiv, men bevegende og i det minste delvis flytende."
Wladimir Neumann, DLR Institute of Planetetary Research.
Ahuna Mons reiser seg 4 km fra overflaten av Ceres. Sidene er glatte og uten prestasjoner, et signal om at vulkanen dannet nylig og ikke har vært der lenge nok til å få det kraterete utseendet på resten av Ceres overflate. Etter å ha målt Ceres tyngdekraft og studert den indre strukturen til dvergplaneten, sier forskere at vulkanen ble opprettet da en boble av gjørme, saltvann og stein reiste seg opp fra sentrum av Ceres. Den boblen brast gjennom et svakt punkt i Ceres 'skorpe, og dannet Ahuna Mons.
Så i utgangspunktet er det en gigantisk gjørme-vulkan.
Ottaviano Ruesch fra European Space Agency (ESA), som var hovedforfatter av studien, sa: "Vi var glade for å kunne finne ut hvilken prosess som skjedde i Ceres mantel, rett under Ahuna Mons, som var ansvarlig for å bringe materiale til overflaten. ”
Studien som beskriver disse resultatene ble publisert i tidsskriftet Nature Geoscience. Det involverte forskere fra DLR, det tyske flysenteret og fra University of Munster. Det er tittelen "Slurry ekstrudering på Ceres fra en konvektiv mudderbærende mantel."
Når oppslemmingen av saltlake, gjørme og stein slapp unna Ceres indre, rammet den plass i kulden. Ceres har ingen atmosfære, så materialet størknet til den formen vi ser nå.
En av bidragsyterne til denne studien er Wladimir Neumann fra DLR Institute of Planetary Research i Berlin-Adlershof og University of Münster. I en pressemelding sa han, “I dette området er det indre av Ceres ikke solid og stivt, men bevegende og i det minste delvis flytende. Denne ‘boblen’ som ble dannet i mantelen til Ceres under Ahuna Mons, er en blanding av saltvann og bergenskomponenter. »
Forskere som studerer Ceres antar at dvergplaneten er i sammensetning som andre kropper i samme region. Etter den antakelsen består Ceres først og fremst av kiselholdige bergarter. (Kiselholdige bergarter består stort sett av silisiumdioksyd, eller silisiumdioksid: SiO2.) Men det vil også være en betydelig mengde vannis, og sannsynligvis lag med flytende vann. De jobber også med den antakelsen at Ceres inneholder en høyere andel ferskvann og is enn Jorden. De tror at opptil en fjerdedel av dvergplanetens masse er is eller vann.
Ceres interiør er differensiert, noe som betyr at materialene som utgjør planetens indre over tid har segregerte seg i forskjellige lag. Tunge elementer som jern senket seg til sentrum, mens lettere stoffer som vann eller aluminiumsbærende bergsilikater steg. Selv om Ceres er 4,5 milliarder år gammel, genererer radioaktivt forfall av elementer inne i planeten varme, omtrent som på jorden.
Denne varmen genererer bobler av oppslemmingen av saltlake, gjørme og stein, som presser opp mot den faste skorpen nedenfra. Dette danner kupler som er opptil en kilometer høye, og når trykket bryter gjennom jordskorpen, strømmer gyllen over overflaten og stivner.
Selvfølgelig er det ingen måte å se disse boblene i Ceres indre. Gravitasjonsavlesninger forrådte deres nærvær.
Ceres 'gravitasjonsfelt ved Ahuna Mons er en anomali, og forskere målte den avviket ved å overvåke hastigheten og høyden til Dawn. Da Dawn fløy over vulkanen, akselererte tyngdekraften romskipet og senket bane litt. Doppler-effekten av de hastighets- og høydeforandringene på romskipets radiokommunikasjon ga den bort. "Vi så nærmere på denne avviket, og videre modellering avdekket at det måtte være en bule i Ceres 'mantel," sa Ottaviano Ruesch, hovedforfatter av studien. "Konklusjonen var åpenbar: blandingen av flytende stoffer og bergarter hadde kommet opp til overflaten og stablet opp i Ahuna Mons."
Denne typen kryo-vulkanisme er utbredt i det ytre solsystemet. Noen av Jupiters og Saturns måner viser bevis for det, og det samme gjør Pluto. Men de verdenene er større. Denne studien viser at dvergplaneter, og kanskje til og med store asteroider, kan danne bobler av saltvann og stein i interiøret, som deretter kan heve seg til overflaten og rømme. Planetforskere tror at denne prosessen kan vare milliarder av år, så lenge radioaktivt forfall fortsatt varmer opp interiøret.
Kilder:
- Pressemelding: En ny og uvanlig type vulkansk aktivitet
- Forskningsartikkel: Slurry-ekstrudering på Ceres fra en konvektiv mudderbærende mantel
- NASA: Dawn Mission Oversikt
- Wikipedia-oppføring: Ceres
