Церера — карликова планета, розташована в Головному поясі астероїдів. У кратерів біля її полюсів зберігається водяна крига. Нові дослідження показують, що вона утворилася лише кілька тисяч років тому.
Загадки Церери
Церера — найбільший об’єкт астероїдного поясу — приховує таємницю: надзвичайно молоді поклади льоду в постійно затінених кратерах поблизу її полюсів. Якщо це звучить дещо знайомо, то це тому, що наш Місяць і планета Меркурій також мають подібні приполярні поклади льоду, які вивчаються вже десятиліттями.
Відкриття, зроблене 2016 року, поставило загадку: багато кратерів у полярних регіонах Церери залишаються в тіні протягом усього оберту навколо Сонця, який там триває 4,6 земного року, і тому їхнє дно надзвичайно холодне, але лише деякі з них містять поклади льоду.
Незабаром ще одне відкриття дало нам підказку, чому так відбувається. Вісь обертання Церери коливається вперед-назад кожні 24 тис. років через припливи та відпливи від Сонця та Юпітера. Коли нахил осі великий, а пори року яскраво виражені, всього кілька кратерів лишаються в тіні цілий рік, і саме ці кратери містять добре помітні відкладення льоду.
Аби визначити, наскільки великими були тіні всередині кратерів тисячі років тому, вчені створили цифрові карти рельєфу, а потім виконали з їх допомогою розрахунки трасування променів, щоб теоретично реконструювати тіні, які відкидалися на дно кратера. Ці результати настільки надійні, наскільки надійні цифрові моделі форми, на яких вони базуються.
Карти Церери на основі фотознімків
Космічний апарат Dawn мав дуже чутливу камеру, що могла розрізнити особливості затіненого дна кратера. Стереозображення освітлених сонцем регіонів часто використовуються для побудови цифрових карт рельєфу, але створення карти затіненої місцевості є складним завданням, за яке рідко хто брався.
В межах нового дослідження науковець PSI Роберт Гаскелл розробив нову методику для реконструкції висот на затінених ділянках стереопари. Ці покращені карти можна використовувати для трасування променів і передбачити розміри холодних, постійно затінених регіонів.
Ці точніші карти дали дивовижний результат. Виявилося, що коли Церера досягла максимального нахилу осі, а це востаннє сталося близько 14 тис. років тому, жоден кратер на ній не лишався в багаторічній тіні, і будь-який лід у них повинен був швидко сублімуватись у космос. Єдине правдоподібне пояснення — його поклади, мабуть, утворилися нещодавно. Результати показують, що вся крига накопичилася протягом останніх 6 тис. років або й менше. Враховуючи, що вік Церери значно перевищує 4 млрд років, це відбулося зовсім нещодавно.
Фрагмент астероїда міг зіткнутися з Церерою близько 6 тис. років тому, що створило тимчасову водну атмосферу. Після цього лід почав конденсуватися в холодних полярних кратерах, утворюючи яскраві відкладення, які ми бачимо сьогодні. Крім того, льодовикові поклади могли утворитися внаслідок сходження своєрідних лавин. Тоді ця крига могла би зберегтися лише в холодних затінених кратерах. У будь-якому випадку, ці події були дуже недавніми за мірками віку Сонячної системи.
Крига в кратерах Церери
Автори дослідження розрахували температуру всередині полярних кратерів Церери, чого раніше ніхто не робив. Відповідь була несподіваною: хоча ці кратери досить холодні, щоб у них лишався водяний лід, вони занадто теплі, щоб утримувати інші леткі речовини.
Цьому сприяють дві обставини. По-перше, нахил екватора Церери до площини орбіти, який наразі становить 4°, більший за нахил екватора Місяця до екліптики, що складає 1,5°, тому більша частина кратерів освітлена сонцем і більше світла розсіюється на їхнє дно. По-друге, на карликовій планеті просто немає постійно затінених кратерів в полярних зонах, на відміну від нашого супутника, де один кратер розташований майже точно на південному полюсі. З цих причин температури там не такі низькі, як на приполярних ділянках місячної поверхні.
За матеріалами: phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
