Nesten tre år siden NASAs Dawn-oppdrag ankom Ceres, har romskipet gått tom for drivstoff. Er det på tide å begynne å tenke på å sende et nytt oppdrag til dvergplaneten?
Dawn-romfartøyet 467 millioner dollar lanserte i 2007 på et oppdrag for å studere de to største gjenstandene i asteroidebeltet, Vesta og Ceres. Etter å ha studert asteroiden Vesta fra bane i omtrent ett år, flyttet den videre til Ceres, den minste dvergplaneten i solsystemet og den største rombergarten som går i asteroidebeltet.
Mens han var i bane rundt Ceres, oppdaget Dawn at dvergplaneten idretter hundrevis av rare lyspunkter, inneholder rikelig med vann og har organiske molekyler (de grunnleggende byggesteinene for livet) på overflaten. Mot slutten av oppdraget satt forskere fortsatt med noen store spørsmål om Ceres og hva det kan lære oss om mulighetene for livet utenfor Jorden - spørsmål som kunne besvares med en oppfølgingstur til overflaten. [Bilder: Asteroid Vesta og NASAs Dawn Spacecraft]
"Jeg tror at spørsmålene vi vil sitte igjen med vil trenge å gå ned til overflaten, fordi det bare er så mye du kan fortelle fra bane," Paul Schenk, en deltakende forsker for Dawn-oppdraget med Universitetsrommet Forskerforening ved Lunar and Planetary Institute i Houston, fortalte Space.com.
Konkret sa Schenk at han kunne ønske å se et oppdrag som ble sendt for å utforske Occator Crater, et 57 kilometer bredt (92 kilometer) krater som inneholder de største og lyseste av Ceres flekker. I likhet med de andre lyspunktene på Ceres, inneholder Occator Crater salte avsetninger som ble etterlatt da briny vann sprøytet opp fra undergrunnen og deretter frøs på overflaten. Denne oppdagelsen fra Dawn-oppdraget avslørte at det indre av Ceres er varmere enn forskere tidligere trodde. Når det gjelder Occator Crater, var en nylig innvirkning sannsynligvis kilden til den varmen, sa Schenk.
Det mest utbredte mineralet ved Occator Crater er natriumkarbonat, som også tilfeldigvis er utbredt på steder på jorden som viser hydrotermisk aktivitet - steder som Yellowstone nasjonalpark "der visse typer bakterier er kjent for å trives," sa Schenk. Imidlertid sa han at det er "ganske usannsynlig" at det eksisterer mikrobielt liv på Ceres, fordi varmen som genereres fra støt ikke varer lenge nok til at livet kan utvikle seg. "Påvirkningen genererer nok varme til å smelte isen og skape grunnvannet som deretter kan sirkulere i et sentralt område," sa han, men "varmesonen trekker seg sammen til vannet forsvinner og fryser opp" i løpet av titusener til noen millioner år. Her på jorden oppsto de tidligste livsformene 700 millioner år etter at jorden dannet seg.
Uansett om Ceres er i stand til å være vertskap for liv - en mulighet som forskere verken har utelukket eller bekreftet på dette tidspunktet - kan de hydrotermale prosessene som sees på dvergplaneten hjelpe forskere til å forstå lignende prosesser på andre kropper i solsystemet, som Jupiters måne Europa eller Saturns måne Enceladus - to av de største utfordrerne for å være vertskap for mulig liv utenfor Jorden. Funksjoner som ligner tørkede hydrotermiske ventilasjonsåpninger på Mars, kan også ha hatt liv en gang i planetens historie. I likhet med bakteriene som lever i dyphavs hydrotermiske ventilasjonsåpninger på jorden, trenger ikke organismer som lever i lignende geologiske trekk i andre verdener sollys for å overleve. I stedet ville de stole på geotermisk energi, som hydrotermiske ventilasjonsåpninger og platetektonikk.
Når det gjelder Ceres, ser det ut til å bli truffet med andre store rombergarter som kilden til den geotermiske energien. "Hydrotermiske reaksjoner med vannet fører tydelig opp mineraler til overflaten," sa Schenk. "For å forstå hvordan denne prosessen fungerer på andre planeter, inkludert Mars, gå tilbake og forstå at kjemi og at fysikk - den fysiske prosessen med hva som faktisk skjer, hvordan de materialene som blir levert til overflaten og hvilke reaksjoner som finner sted - er kommer til å være viktig for å forstå hydrotermiske prosesser i hele solsystemet. Vi har mye av den informasjonen her på jorden, men kjemien til jordskorpen er veldig annerledes enn den er på Ceres. "
Lander og kjører på Ceres
Fordi Occator Crater har noen fristende ledetråder om forholdene som er nødvendige for at livet skal oppstå på andre verdener, håper forskere å sende en lander for å utforske Ceres mest fascinerende trekk ytterligere, sa Schenk. Ideelt sett vil alle fremtidige oppdrag involvere en liten rover som de som landet på asteroiden Ryugu i september.
"Det må være i stand til å ta noen instrumenter som kan fortelle deg noen diagnostisk informasjon om sammensetningen, slik at den måtte overleve landing, og den vil sannsynligvis trenge å kunne bevege seg rundt for å komme til det spesifikke området som er av interesse fordi du må lande trygt, men så må du dra til det interessante området, som kan være komplisert, "sa Schenk. (For eksempel har Japans Hayabusa2-oppdrag til Ryugu hatt en vanskelig tid med å finne et trygt landingssted på asteroidens overraskende steinete overflate.)
Mens Dawn bare kunne studere Ceres fra bane, og nådde en nærmeste høyde på 35 km, kunne et romskip på overflaten lære mer om dvergplanetens sammensetning ved å øse på en prøve og analysere den på stedet, eller inne i selve romfartøyet. Dawn brukte spektrometre for å bestemme hvilke elementer som er på dvergplanetens overflate, men disse målingene er "dominert av de materialene som er spektralt aktive, de som avslører absorpsjonsbånd ved bestemte bølgelengder," og karbonholdige materialer vises ikke godt i disse målingene , Sa Schenk. "Karbonholdige materialer er ofte ganske intetsigende, så vi må nok gå ned til overflaten for å finne det."
Forskere har jobbet med foreløpige planer for neste oppdrag til Ceres siden allerede i 2008, eller syv år før Dawn skulle bli det første romfartøyet som besøkte dvergplaneten. Et foreslått oppdrag kalt Ceres Polar Lander ville sende en orbiter-lander combo til Ceres, og droppet lander på nordpolen for å søke etter ledetråder om livet. Oppdraget ville bruke samme type soft-landing teknikker som NASA har brukt for å lande romfartøy på Mars.
Et team av forskere med det europeiske luftfartsproduksjonsselskapet Thales Alenia Space og University of Nantes i Frankrike presenterte Ceres Polar Lander-oppdragskonseptet på European Planetary Science Congress i 2008.
Da Ceres Polar Lander først ble foreslått, trodde forskere at Ceres 'nordpol ville være det mest interessante stedet å studere. Dette var imidlertid lenge før Dawn oppdaget Occator Crater, som nå uten tvil er det mest interessante stedet på Ceres.
Foreløpig har ingen romfartsorganer planer om å sende et nytt oppdrag til Ceres, men det kan endres nå som Dawn-oppdraget er avsluttet. Eventuelle foreslåtte NASA-oppdrag vil måtte gjennomgå en lang evalueringsprosess før de kan velges til å dra til Ceres, men i mellomtiden har forskere rikelig med data fra Dawn for å sile gjennom, sa Schenk. "Vi begynner bare å forstå Ceres ... det vil ta litt tid å finne ut hva vi faktisk ser."
