Лед на Церере: интересный парадокс
AstroNews.ru - 06 Декабря 2013 12:27:40
В то время миссия Dawn приближается все ближе к своей цели: карликовой планете Церера, «свидание» с которой назначено на начало 2015 года, ученые все с большим жаром обсуждают, что же может увидеть там спутник.
Вращаясь в кольце астероидов, расположенная в три раза дальше, чем Земля, от Солнца, Церрера, как считается, имеет ледяную мантию, которая составляет приблизительно одну треть ее массы.
Если смотреть на Цереру через телескоп, она не представляет большого интереса. Ученые могут использовать свет, отраженный от объекта, чтобы изучить его состав. "Церера в основном кажется черной, потому что она отражает большую часть цветов более или менее одинаково, и вообще отражает очень мало света", - говорит Энди Ривкин (Andy Rivkin), Лаборатория Прикладной Физики Университета Джона Хопкинса.
Даже инфракрасный спектр, который обычно дает больше информации об астероидах, таких, как Веста – первая остановка Dawn — почти не дал никакой информации о составе Цереры. Кое-какие сведения о поверхности карликовой планеты ученым удалось получить при помощи таких приборов, как SpeX, установленный на Комплексе Инфракрасного Телескопа (IRTF) на Гавайях.
Эти наблюдения позволяют предположить наличие в поверхности Цереры бруситов, гидроксильной группы и еще двух элементов, которые, по словам Ривкина, похожи на углеродные минералы. Это делает Цереру единственной планетой, кроме Марса и Земли, на которой удалось найти карбонаты.
Ученые считают, что вода взаимодействует с минералами, которые формируются из бруситов и карбонатов. Однако вода, в которой, как считается, может зарождаться жизнь, не может существовать на поверхности карликовой планеты в твердой или жидкой форме.
"Мы не видим свидетельств того, что на поверхности Цереры есть лед. Однако, условия под поверхностью планеты, возможно, благоприятствуют тому, что лед остается там."
В то же время, наблюдения космического телескопа Hubble и теоретические данные, такие, как плотность планеты, позволяют предположить, что лед существует там, и в большом количестве.
"Получается интересный парадокс. Мы считаем, что там должно быть много льда, но не видим его на поверхности", - говорит Ривкин.
Когда Dawn приблизился к Весте в середине 2011 года, ученые уже предполагали, что может найти там космический аппарат, благодаря тому, что осколки астероида раскололись и упали на Землю какое-то время назад в форме метеоритов. Сравнивая состав метеоритов в лабораториях с составом космических метеоритов, ученые смогли определить, откуда они взялись.
"Мы уверены, что у нас еще пока не имеется метеоритов с Цереры, поэтому у нас нет той ниточки, которая была путеводной в случае с Вестой. В этом смысле Dawn ступит на действительно незнакомую территорию", - говорит Ривкин. Однако, космический аппарат не летит вслепую. Несмотря на то, что образцов поверхности Цереры у ученых нет, они используют другие метеориты, чтобы предположить, из чего может состоять карликовая планета.
Две соперничающие друг с другом теории предлагают две причины, по которым карбонаты оказались на поверхности планеты.
Первая из теорий строится на том, что когда-то Церера, как все планеты нормального размера, была собранием пыли и газа, которое в диске вращалось по орбите вокруг Солнца. Гравитация собрала вместе различные компоненты, и это собрание выросло в карликовую планету (если бы не разрушительное присутствие Юпитера, Церера могла бы вырасти в полноценную планету). Во время ее формирования лед и скалистые породы разделились, и каменистая кора ушла вниз под лед и воду. Однако Церера расположена слишком близко к Солнцу, чтобы лед мог оставаться на ее поверхности, особенно в области экватора, - в то же время, он все еще может находиться в полярных районах
"Затем этот лед начал сублимироваться, оставив после себя все, что в нем было", - говорит Ривкин, - имея в виду бруситы и карбонаты, которые можно видеть на поверхности.
Другая теория считает, что отверстия в скалистой поверхности Цереры образовались в результате ударов или естественных стрессов. Ледяная лава, которая выходила на поверхность, тянула за собой бруситы и карбонаты. Когда лед сублимировался, эти вещества остались на поверхности.
"Надеюсь, мы сможем определить, какой из этих процессов происходит на Церере", - говорит Ривкин.