Новости и статьи
Новости и статьи
Опубликовано Пресс-служба

На Церере подтвердили наличие большого количества водяного льда


Последние исследования подтверждают большое количество водяного льда на Церере.
Церера относится к группе карликовых планет. Она является крупнейшим телом в главном поясе астероидов, который лежит между орбитами Марса и Юпитера. На первый взгляд она кажется каменистым телом, которое отличается от астероидов лишь правильной формой, но ученые давно предполагают, что под тонким слоем каменной коры скрыта ледяная мантия.

Последние исследования Цереры, основанные на данных космического аппарата Dawn («Рассвет»), были представлены на недавней встрече Американского геологического союза в Сан-Франциско. Они подтверждают гипотезу о том, что лед отделился от горных пород Цереры на ранних этапах ее развития, сформировав отдельный ледяной слой на небольшой глубине, и этот слой существует там с ранних этапов существования Солнечной системы до наших дней.

Верхний слой Цереры богат водородом, и его концентрация возрастает в средних и высоких широтах. Научная работа об этом опубликована в журнале Science. «На Церере лед не просто локализован в нескольких кратерах. Он распространен повсюду, и приближается к поверхности в высоких широтах». – поясняет Томас Преттиман, ученый, работающий с данными нейтронного и гамма-детектора GRaND в Институте планетарной науки (Аризона).

Ученые используют GRaND, чтобы определять концентрацию водорода, железа и калия в ближайшем к поверхности метре пород. Прибор измеряет количество гамма-лучей и нейтронов, исходящих из поверхности космического тела. Нейтроны образуются при взаимодействии галактических космических лучей с поверхностью. Некоторые из них поглощаются, а другие отражаются в космос. Поскольку водород замедляет нейтроны, его концентрацию можно определить, измеряя их количество. Предполагается, что на Церере этот водород находится в составе водяного льда.

GRaND фиксирует не отдельный слой льда, а его частицы, смешанные с горными породами. Доля льда в верхнем метре пород на Церере составляет около 10% массы. Это исследование подтвердило, что лед может существовать в непосредственной близости от поверхности Цереры на протяжении длительного времени.

Концентрации железа, калия, водорода и углерода свидетельствуют о том, что верхний слой пород на Церере сформировался при участии грунтовых вод. Ученые выдвигают предположение о том, что распад радиоактивных элементов внутри карликовой планеты привел к ее нагреву, вследствие которого произошло разделение внутренней скалистой и внешней ледяной оболочек. Если это так, химический состав Цереры на разной глубине будет отличаться.

Метеориты группы углистых хондритов имеют схожий состав, а потому ученые сравнивают их с Церерой. Источником метеоритов, вероятно, являются тела гораздо меньшего размера, но все-таки обладавшие ограниченным количеством жидкости, а значит, метеориты могут многое рассказать об устройстве внутренних слоев Цереры. Согласно исследованию, в породах Цереры найдено больше водорода и меньше железа, чем в метеоритах. Возможно, это связано с тем, что более плотные частицы со временем погрузились глубже под ее поверхность, а богатые солью поднялись верх. Согласно другому предположению, Церера и изученные нами метеориты просто сформировались в разных частях Солнечной системы.

Институт Макса Планка в Германии изучал «холодные ловушшки» – постоянно затененные кратеры, которые на протяжении всего года защищены от прямых солнечных лучей. Ученые тщательно изучили сотни таких кратеров в северном полушарии Цереры. Им удалось найти вещество с высокой отражающей способностью – вероятно, это выходящий на поверхность лед – в 10 из таких кратеров, а также в одном частично затененном кратере.

В прошлом лед в «холодных ловушках» находили на Луне и на Меркурии. Ученые считают, что он туда был принесен кометами. Происхождение льда в кратерах Цереры пока остается загадкой, но одно объяснение уже предложено. Источником этого льда может быть сама Церера, теряющая его частицы на протяжении всего своего существования. Часть частиц льда может не улетать в космос, а возвращаться на карликовую планету под действием сил гравитации и накапливаться в затененных регионах.

На видеозаписи ниже показана топография кратера Оккатор, известного своим ярким пятном в центре. Это пятно, по всей видимости, состоит не изо льда, а из солей. Германские ученые считают, что кратер Оккатор в своем сегодняшнем виде сформировался в результате комбинации процессов. Столкновение с космическим телом привело к образованию ударного кратера и привело к тектоническим потрясениям, в результате которых лед из мантии Цереры был выдавлен на поверхность. Позднее лед сублимировался в космос, а находившиеся в нем соли остались.

На фото сверху: сравнение Цереры с астероидом Веста, который также был изучен зондом Dawn.
Источник: http://kosmolenta.com/index.php/980-2016-12-16-ceres


Екатерина Филимонова. Культуролог, который любит космонавтику.