Карликовая планета Церера, возможно, является одним из самых игнорируемых и недооцененных планетарных объектов во всей Солнечной системе. Это может быть связано с тем, что, хотя Церера имеет то же обозначение карликовой планеты, что и Плутон, Церера в основном считается «астероидом», поскольку она находится в главном поясе астероидов. Однако, помимо того, что Церера является самым крупным объектом в главном поясе астероидов, ее масса составляет от 25 до 30 процентов всей массы всего главного пояса астероидов. Несмотря на непризнанность, внутренняя часть Цереры, как и большинство каменистых планет, включая Плутон, слоистая, а на ее поверхности видны следы прошлой активности водяного льда (также называемой криовулканизмом) с несколькими «яркими пятнами», которые представляют собой отложения соли с высокой отражающей способностью. Но что эти соляные отложения могут рассказать ученым о формировании и эволюции Цереры?
Теперь пара исследователей из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) могла бы проложить путь к лучшему пониманию связи между активностью водяного льда на Церере и отложениями на поверхности соли. Как говорится в выводах, опубликованных в Журнале геофизических исследований: Планеты (JGR: Planets), исследователь представил доказательства того, что прошлые данные могли быть неверными относительно количества отложений соли, ранее наблюдавшихся космическим кораблем НАСА Dawn, который исследовал Цереру с 2015 по 2018 год.
Для исследования ученые использовали комбинацию данных космического корабля Dawn и серию компьютерных моделей для изучения эволюции водного льда и отложений соли на поверхности Цереры. Основная мотивация исследования заключалась в том, чтобы заполнить давний пробел в знаниях относительно результатов наблюдений за поверхностным водным льдом и отложениями соли по сравнению с тем, что происходит на самом деле. В частности, это исследование было сосредоточено на переходе водяного льда в соляные отложения в результате испарения (по-научному называемом сублимацией) и на том, точно ли данные, собранные с Dawn, позволяют оценить количество водяного льда и соли.
В конце концов, исследователи обнаружили, что отложения соли могут быть скрыты отложениями водяного льда, с которыми они смешаны, причем отложения соли потенциально существуют в больших количествах, чем предполагалось ранее, и, по оценкам, на 30-50 процентов больше. Кроме того, они обнаружили, что оползни (научно называемые массовым истощением) способствуют обнажению большего количества поверхностного льда, который затем испаряется, оставляя после себя соленые яркие пятна, наблюдаемые Dawn. Они отмечают, что Dawn мог наблюдать некоторые отложения водяного льда, которые могли недавно обнажиться в результате оползней.
«На основе наблюдений мы предложили качественную модель долгосрочной эволюции поверхности соленых льдов Цереры, которая сродни термической сегрегации. [sorting] «На ледяных спутниках», — отмечается в исследовании, — «Лед в отложениях с солями сублимируется легче и может перемещаться в более холодные области, что приводит к обратной связи, которая создает различия в составе более холодных ледяных поверхностей и более теплых, богатых солью регионов. Постоянное пополнение льда в оптическом [visible] поверхность необходима для согласования многочисленных обнаружений с геологически ничтожной продолжительностью жизни льда. Это открытие разрешает существующий парадокс о том, как в приповерхностных слоях Цереры возникают богатые солью отложения; они, вероятно, изначально не богаты солью, а возникают в результате обогащения соли на оптической поверхности за счет сублимации соленых льдов».
По сути, отложения соленого льда сортируются на основе тепла и испарения: соль в смеси водяного льда заставляет водяной лед испаряться быстрее, оставляя после себя солевые отложения. Это создает петлю обратной связи, которая приводит к разным количествам и типам смеси между отдельными отложениями водяного льда и соли. Кроме того, поверхностный водный лед обнажается в результате оползней, что усиливает эту петлю обратной связи по испарению. Наконец, исследование заполняет давнее недопонимание того, как формируются и развиваются соляные отложения, поскольку они не начинаются с большого количества соли. Вместо этого они начинаются с небольшого количества соли, но содержание соли увеличивается из-за испарения водяного льда, который также содержит соль.
Какие новые сведения о соляных отложениях Цереры и водяном льду сделают исследователи в ближайшие годы и десятилетия? Только время покажет, и именно поэтому мы занимаемся наукой!
Как всегда, продолжайте заниматься наукой и продолжайте искать!
