Чим особлива Церера?
Карликова планета чи величезний астероїд?
Карликова планета Церера - найбільший об'єкт у поясі астероїдів між Марсом і Юпітером і єдина карликова планета, розташована у внутрішній частині Сонячної системи. Коли в 2015 році прибула місія НАСА «Світанок» (Dawn), Церера стала першою карликовою планетою, яку відвідав космічний корабель.
Звана астероїдом протягом багатьох років, Церера настільки більше і настільки відрізняється від своїх скелястих сусідів, що в 2006 році вчені класифікували її як карликову планету. Хоча Церера становить 25% від загальної маси поясу астероїдів, крихітний Плутон все ж в 14 разів більше і масивніше її.
Найкоротший світловий день у всій Сонячній системі і немає часів року
Церері потрібно 1 682 земних дня, або 4,6 земних року, щоб здійснити один обіг навколо Сонця. Оскільки вона обертається навколо Сонця, то здійснює один оберт кожні 9 годин, що робить її світловий день одним з найкоротших у Сонячній системі.
Вісь обертання Церери нахилена всього на 4 градуси по відношенню до площини її орбіти навколо Сонця. Це означає, що вона обертається майже ідеально вертикально і не схильна до часів року, як інші більш похилені планети.
Планета-зародок, якій завадив сусід
Церера утворилася разом з іншою частиною Сонячної системи близько 4,5 млрд років тому, коли гравітація втягнула в себе закручений газ і пил, перетворившись на маленьку карликову планету. Вчені описують Цереру як «зародкову планету» - вона почала формуватися, але цей процес не встиг закінчитися. Сильна гравітація сусіднього Юпітера завадила йому стати повністю сформованою планетою. Близько 4 млрд років тому Церера влаштувалася на своєму нинішньому місці серед залишків планетних утворень у поясі астероїдів між Марсом і Юпітером.
Чи є потенціал для життя на Церері?
Церера більше схожа на планети земної групи (Меркурій, Венеру, Землю і Марс), ніж на своїх сусідів-астероїдів, але вона набагато менш щільна. Одна з подібностей - багатошарова структура, але шари не так чітко визначені. У неї, ймовірно, тверде ядро і мантія з водяного льоду. Фактично Церера може складатися на 25% з води. Якщо це так, на ній більше води, ніж на Землі. Кора кам'яниста і запорошена, з великими відкладеннями солі. Солі на Церері не схожі на кухонну сіль (хлорид натрію), а складаються з інших мінералів, таких як сульфат магнію.
Церера покрита незліченною безліччю маленьких молодих кратерів, але жоден з них не перевищує 280 км у діаметрі. Це дивно, враховуючи, що карликова планета повинна бути вражена численними великими астероїдами за час свого життя 4,5 млрд років.
Відсутність кратерів може бути пов'язана з шарами льоду прямо під поверхнею. Елементи поверхні можуть з часом згладитися, якщо лід або інший матеріал з нижчою щільністю, наприклад, сіль, знаходиться трохи нижче поверхні. Також можливо, що в минулому гідротермальна активність, така як крижані вулкани, стерла деякі великі кратери.
У деяких кратерах Церери є області, які завжди знаходяться в тіні. Можливо, без прямого сонячного світла в цих «холодних пастках» може залишатися водяний лід протягом тривалого часу.
У Церери дуже тонка атмосфера, і є докази, що вона містить водяну пару. Пар може вироблятися крижаними вулканами або сублімацією льоду біля поверхні (переходом з твердого стану в газ).
Церера - одне з небагатьох місць у нашій Сонячній системі, де вченим цікаво шукати можливі ознаки життя. У неї є те, чого немає на багатьох інших планетах: вода. Тут, на Землі, вода необхідна для життя, тому цілком можливо, що при наявності цього інгредієнта і деяких інших умов там могло б існувати життя. Живі істоти на Церері, якщо вони взагалі є, ймовірно, будуть дуже маленькими мікробами, схожими на бактерії. І хоча сьогодні на ній може не бути живих істот, можуть бути ознаки того, що на ній було життя в минулому.
Що знайшли вчені?
Космічний корабель НАСА «Світанок» дав вченим незвичайний вид великим планом карликової планети Церера. До моменту завершення місії в жовтні 2018 року орбітальний апарат опустився на висоту менш ніж 35 км над поверхнею, відкриваючи чіткі деталі загадкових яскравих областей, якими стала відома Церера.
Вчені з'ясували, що яскраві ділянки являють собою відкладення, що складаються в основному з карбонату натрію - сполуки натрію, вуглецю і кисню. Швидше за все, вони виникли з рідини, яка просочилася на поверхню і випарувалася, залишивши після себе сильно відбиваючу соляну кірку. Але вони ще не визначили, звідки взялася ця рідина.
Проаналізувавши дані, зібрані ближче до кінця, вчені місії «Світанок» дійшли висновку, що рідина надійшла з глибокого резервуара з «розсолом» або водою, збагаченою сіллю. Вивчаючи гравітацію Церери, вчені дізналися більше про внутрішню структуру карликової планети і змогли визначити, що резервуар з розсолом має глибину близько 40 км. Ширина ж його становить сотні кілометрів.
Церера не отримує вигоди від внутрішнього нагріву, викликаного гравітаційною взаємодією з великою планетою, як у випадку з деякими крижаними місяцями зовнішньої Сонячної системи. Але нове дослідження, яке фокусується на оккаторному кратері Церери 92 км, де знаходяться найбільші яскраві області, підтверджує, що Церера - це багатий водою світ, як і ці інші крижані тіла.
Результати, які також показують ступінь геологічної активності в кратері Оккатор, опубліковані 10 серпня в журналах Nature Astronomy, Nature Geoscience і Nature Communications.
Dawn зробила набагато більше, ніж ми сподівалися, коли приступила до своєї незвичайної позаземної експедиції. Ці захоплюючі нові відкриття після завершення довгої і продуктивної місії - прекрасна данина поваги цьому чудовому міжпланетному досліднику.
Директор місії Марк Рейман з Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії
Спостереження астрономів до «Світанку»
Задовго до того, як місія «Світанок» прибула на Цереру в 2015 році, вчені помітили в телескопи дифузні яскраві області, але їх природа була невідома. Зі своєї близької орбіти «Світанок» зробив знімки двох окремих сильно відображаючих областей у кратері Оккатор, які згодом були названі Cerealia Facceі Vinalia Faculae (Faculae означає світлі ділянки).
Вчені знали, що мікрометеорити часто атакують поверхню Церери, завдаючи їй нерівності і залишаючи уламки. З часом такі дії повинні затемнити ці яскраві області. Таким чином, їхня яскравість вказує на те, що вони, ймовірно, молоді. Спроба зрозуміти джерело областей і те, як матеріал може бути таким новим, була основною метою останньої розширеної місії «Світанок» з 2017 по 2018 роки.
Дослідження не тільки підтвердило, що яскраві ділянки молоді - деяким менш ніж 2 млн років. Також завдяки місії вчені виявили, що геологічна активність, що призводить до появи цих ділянок-родовищ, може тривати.
На поверхні Церери солі, що несуть воду, швидко зневоднюються за со