Som det største legemet i Asteroidebeltet har Ceres lenge vært en kilde til fascinasjon for astronomer. I tillegg til å være den eneste asteroiden som er stor nok til å bli avrundet under sin egen tyngdekraft, er den også den eneste mindre planeten som finnes innenfor bane av Neptun. Og med ankomst av Soloppgang sonde rundt Ceres i mars 2015, har vi blitt behandlet på en jevn strøm av vitenskapelige funn om dette protoplanet.
Det siste funnet, som har kommet som en overraskelse, har å gjøre med planetenes sammensetning. I motsetning til hva man tidligere mistenkte, viser nye bevis på at Ceres har store forekomster av vannis nær overflaten. Dette og andre bevis tyder på at under sin steinete, isete overflate har Ceres forekomster av flytende vann som kunne ha spilt en stor rolle i dens utvikling.
Dette beviset ble presentert på møtet i American Geophysical Union 2016, som startet mandag 12. desember i San Fransisco. Midt i de tusenvis av seminarer som detaljerte de største funnene gjort det siste året innen rom- og jordvitenskap - som inkluderer oppdateringer fra Curiosity-oppdraget, delte medlemmene av misjonsteamet Dawn resultatene av forskningen sin, som nylig ble publisert i Vitenskap.
Med tittelen "Ekstensiv vannis i Ceres 'vandig endrede regolit: Bevis fra nukleær spektroskopi", beskriver misjonsteamets studie hvordan data samlet inn av Dawn Gamma Ray and Neutron Detector (GRaND) bestemte konsentrasjonene av hydrogen, jern og kalium i Ceres-skorpen. På den måten kunne den plassere begrensninger på planetens isinnhold, og hvordan overflaten sannsynligvis ble endret av flytende vann i Ceres indre.
Kort sagt oppdaget GRaND-instrumentet høye nivåer av hydrogen i Ceres øverste struktur (10 vekt%), noe som fremsto mest fremtredende rundt mellombreddegradene. Disse målingene stemte overens med store utvidelser av vannis. GRaND-dataene viste også at isteden for å bestå av et fast islag, antok at isen ville ha form av en porøs blanding av steinete materialer (hvor is fyller porene).
Tidligere ble det antatt at is bare eksisterte i visse kraterregioner på Ceres, og ble antatt å være et resultat av påvirkninger som avsatte vannis i løpet av Ceres lange historie. Men som Thomas Prettyman - den viktigste etterforskeren av Dawns GRaND-instrument - sa i en pressemelding fra NASA, vurderer nå forskere denne posisjonen:
“På Ceres er is ikke bare lokalisert for noen få kratere. Det er overalt, og nærmere overflaten med høyere breddegrader. Disse resultatene bekrefter spådommer som ble gjort for nesten tre tiår siden at is kan overleve i milliarder av år rett under overflaten av Ceres. Bevisene styrker saken for tilstedeværelsen av vannis nær overflaten på andre hovedbelte-asteroider. "
Konsentrasjonene av jern, kalium og karbon detektert av GRaND-instrumentet støtter også teorien om at Ceres overflate ble endret av flytende vann i det indre. I utgangspunktet teoretiserer forskere at forfallet av radioaktive elementer i Ceres skapte nok varme til å få protoplanets struktur til å skille mellom et steinete indre og isete ytre skall - som også tillot mineraler som de observerte å bli avsatt i overflaten.
Tilsvarende undersøkte en andre studie produsert av forskere fra Max Planck Institute for Solar Research hundrevis av permanent skyggelagte kratre lokalisert på Ceres 'nordlige halvkule. I følge denne studien, som nylig dukket opp i Naturastronomi, disse kratrene er "kalde feller", der temperaturen synker til under 11o K (-163 ° C; -260 ° F), og forhindrer således at alt annet enn de minste ismengder blir til damp og slipper ut.
Innen ti av disse kratrene fant forskerteamet forekomster av lyst materiale, noe som minner om hva Soloppgang oppdaget i Occator Crater. Og i en som delvis var sollys, Dawn infrarødt kartleggingsspektrometer bekreftet tilstedeværelsen av is. Dette antyder at vannis blir lagret i mørkere kratere i Ceres på en måte som ligner det som er observert rundt polarområdene i både Merkur og månen.
Hvor dette vannet kom fra (dvs. om det ble avsatt av meteorer eller ikke) er fortsatt noe av et mysterium. Men uansett viser det at vannmolekyler på Ceres kan bevege seg fra varmere mellom breddegrader til de kaldere, mørkere polare områdene. Dette legger ytterligere vekt på teorien om at Ceres kan ha en tynn vanndampatmosfære, som ble foreslått tilbake i 2012-13 basert på bevis hentet av Herschel Space Observatory.
Alt dette legger opp til at Ceres er en vannaktig og geologisk aktiv protoplanett, en som kan holde ledetråder for hvordan livet eksisterte for milliarder av år siden. Som Carol Raymond, nestleder etterforsker av Dawn-oppdraget, også forklart i pressemeldingen fra NASA:
Disse studiene støtter ideen om at isen ble skilt fra stein tidlig i Ceres 'historie, og dannet et isrikt jordskorpelag, og at isen har holdt seg nær overflaten gjennom solsystemets historie. Ved å finne kropper som var vannrike i den fjerne fortiden, kan vi oppdage ledetråder for hvor livet kan ha eksistert i det tidlige solsystemet. "
Tilbake i juli startet Dawn sin utvidede misjonsfase, som består av at den leder flere baner av Ceres. For tiden flyr den i en elliptisk bane i en avstand på mer enn 7200 km (4500 mi) fra protoplaneten. Romskipet forventes å operere til 2017, og forbli en evigvarende satellitt av Ceres til slutten.
