_ Istoria dintre capcanele reci ale asteroidului Ceres

Ceres, cel mai mare asteroid din sistemul nostru solar, adăpostește un secret întunecat: depozite de gheață extrem de tinere în cratere permanent umbrite în apropierea polilor săi. Dacă acest lucru sună vag familiar, este pentru că luna noastră și planeta noastră Mercur au și astfel de depozite de gheață polară, care au fost studiate de zeci de ani.

„Pentru Ceres, povestea a început în 2016, când nava spațială Dawn, care a orbitat în jurul Ceres la acea vreme, a zărit în aceste cratere permanent întunecate și a văzut depozite de gheață strălucitoare în unele dintre ele”, a spus Norbert Schorghofer, autorul principal al cărții „History of Ceres’s Cold Traps Based on Refined Shape Models”, care apare în The Planetary Science. Jurnal. Oamenii de știință PSI, Robert Gaskell și John Weirich, și Erwan Mazarico, cercetătorul NASA Goddard Space Flight Center, sunt co-autori ai lucrării.

„Descoperirea din 2016 a pus o ghicitoare: multe cratere din regiunile polare ale Ceres rămâne în umbră tot anul – ceea ce pe Ceres durează 4,6 ani pământeni – și, prin urmare, rămâne rece, dar doar câteva dintre ele adăpostesc depozite de gheață”, a spus Schorghofer. „În curând, o altă descoperire a oferit un indiciu de ce: axa de rotație a lui Ceres oscilează înainte și înapoi la fiecare 24.000 de ani din cauza mareelor ​​de la Soare și Jupiter. Când înclinarea axei este mare și anotimpurile puternice, doar câteva cratere rămân umbrite tot anul. , iar acestea sunt craterele care conțin depozite strălucitoare de gheață.”

Pentru a determina cât de mari erau umbrele în interiorul craterelor cu mii de ani în urmă, oamenii de știință construiesc hărți digitale de altitudine și apoi efectuează calcule de trasare a razelor cu ele pentru a teoretic reconstruiți umbrele aruncate pe podelele craterului. Rezultatele sunt la fel de fiabile ca modelele de forme digitale pe care se bazează. Rețineți că podelele acestor cratere sunt întotdeauna în umbră, așa că nu este ușor să măsurați cât de adânci sunt.

Nava spațială Dawn avea o cameră foarte sensibilă, care putea discerne caracteristicile craterului în umbră. etaje. Imaginile stereo ale regiunilor luminate de soare sunt adesea folosite pentru a construi hărți digitale de altitudine ale regiunilor luminate de soare, dar realizarea unei hărți de elevație a terenului umbrit este o provocare care a fost rareori acceptată. Ca parte a noului studiu, cercetătorul PSI Robert Gaskell a dezvoltat o nouă tehnică pentru a reconstrui înălțimile chiar și în porțiunile umbrite ale unei perechi stereo de imagini. Aceste hărți de altitudine îmbunătățite pot fi apoi folosite pentru trasarea razelor pentru a prezice extinderea regiunilor reci, permanent umbrite.

Aceste hărți mai precise au dat un rezultat surprinzător: când Ceres a atins înclinarea maximă a axei, care a avut loc ultima dată. Cu aproximativ 14.000 de ani în urmă, niciun crater de pe Ceres nu a rămas umbrit peren și orice gheață din ele trebuie să se fi sublimat rapid în spațiu.

„Asta rămâne o singură explicație plauzibilă: depozitele de gheață trebuie să se fi format mai recent decât atât. Rezultatele sugerează că toate aceste depozite de gheață trebuie să se fi acumulat în ultimii 6.000 de ani sau mai puțin Având în vedere că Ceres are peste 4 miliarde de ani, aceasta este o vârstă remarcabil de tânără”, a spus Schorghofer.

„Ceres. este un obiect bogat în gheață, dar aproape nimic din această gheață nu este expusă la suprafață Omul de știință al PSI Tom Prettyman și echipa sa în 2017, așa că chiar și un mic impactor uscat ar putea vaporiza o parte din acea gheață”, a spus Schorghofer.

„Un fragment de asteroid s-ar putea să se fi ciocnit cu Ceres în urmă cu aproximativ 6.000 de ani, ceea ce a creat o atmosferă temporară de apă. Odată ce o atmosferă de apă este generată, gheața se va condensa în craterele polare reci, formând depozitele strălucitoare. Pe care le vedem și astăzi, depozitele de gheață s-ar fi putut forma prin avalanșe de material bogat în gheață. Această gheață ar supraviețui doar în cratere cu umbră rece, oricum, aceste evenimente au fost foarte recente la scară astronomică a adăugat.

Studiul a analizat, de asemenea, posibilitatea ca alte tipuri de gheață, altele decât gheața de apă, să fie prinse în aceste cratere neobișnuite de pe Ceres. Pe Luna noastră, porțiuni de cratere polare sunt atât de reci, încât chiar și gheața de CO2 și alte câteva specii chimice ar putea rezista în ele miliarde de ani. Ceres este mai departe de soare, așa că ar putea fi de așteptat ca craterele sale polare să fie chiar mai reci decât cele ale lunii.

Schorghofer a calculat temperaturile din interiorul craterelor polare ale lui Ceres, lucru care nu a mai fost făcut până acum. Răspunsul a fost surprinzător: deși aceste cratere sunt suficient de reci pentru a reține gheața de apă, ele sunt prea calde pentru a reține alte tipuri comune de gheață.

Două circumstanțe contribuie la acest lucru. În primul rând, înclinarea axei lui Ceres, în prezent de 4 grade, este mai mare decât înclinarea lunii de 1,5 grade, astfel încât mai multe dintre marginile craterului sunt luminate de soare și mai multă lumină este împrăștiată pe podeaua craterului. În al doilea rând, Ceres pur și simplu nu are cratere în umbră perenă foarte aproape de polul nord, spre deosebire de Lună, unde un crater se află aproape exact pe polul sudic. Din aceste motive, temperaturile nu sunt la fel de scăzute pe Ceres decât sunt pe anumite părți ale suprafeței lunare.

Studiul descrie noua metodă folosită pentru a reconstrui topografia folosind imagini stereo ale craterelor umbrite, oferă o nouă hartă a regiuni umbrite peren pentru întreaga regiune polară nordică a Ceresului, determină întinderea regiunilor umbrite peren din interiorul craterelor polare cu depozite strălucitoare de gheață și estimează temperaturile pentru interiorul acestor cratere.

„Indiferent de istoria aceste depozite de gheață, au rezultat din evenimente nu cu mult mai vechi decât civilizația umană”, a spus Schorghofer.

(Fluierul)