Церера — это карликовая планета, крупнейший объект пояса астероидов. Несколько лет назад ее исследовал космический аппарат Dawn. Недавно на основе полученных от него данных ученые сделали вывод, что на этом объекте много органических веществ, которые попадают на него извне.

Органика на Церере
Органический материал, найденный в нескольких местах на поверхности карликовой планеты Церера, вероятно, имеет экзогенное происхождение. Возможно, его принесли с собой астероиды из внешнего пояса астероидов.
В журнале AGU Advances группа исследователей во главе с Институтом Макса Планка по исследованию Солнечной системы (MPS) в Германии представляет самый полный на сегодняшний день анализ этого загадочного материала и его геологического контекста. С этой целью команда впервые использовала искусственный интеллект для анализа данных наблюдений космического аппарата NASA Dawn.
Согласно исследованию, уникальный криовулканизм карликовой планеты, при котором соленый рассол поднимается из недр тела на поверхность, не является причиной обнаруженных до сих пор органических отложений. Эти новые находки помогают понять, где и как могли возникнуть пригодные для жизни условия в Солнечной системе.
Органические молекулы являются одним из необходимых компонентов пригодных для жизни миров. На Земле соединения углерода, водорода и, в меньших количествах, других элементов формируют основные строительные блоки всего живого. В последние годы исследователи обнаружили такие молекулы на больших расстояниях от Солнца: на транснептуновых объектах, кометах и далеких астероидах.
Считается, что эти тела являются преимущественно неизмененными остатками с первых дней существования Солнечной системы. Следовательно, строительные блоки жизни могли быть частью их «базовой конфигурации» с самого начала и, возможно, попали во внутреннюю часть Солнечной системы только позже.
Для этого исследования ученые искали ранее неизвестные залежи органического материала на карликовой планете Церера. Благодаря своему расположению в середине пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера, это тело не принадлежит ни к внутренней, ни к внешней Солнечной системе. Согласно предварительным исследованиям, это место могло даже быть его родиной. Поэтому ученых интересует происхождение органических компонентов Цереры. Возникли ли они локально в поясе астероидов? Или они прибыли позже?
Поиск органики издалека
Доказательства залежей органического материала были найдены еще на ранних этапах миссии Dawn. Космический аппарат Dawn достиг Цереры в марте 2015 года и сопровождал ее около трех с половиной лет. За это время система научных камер и спектрометр на борту просканировали всю поверхность карликовой планеты.
Потенциальные участки органического материала можно обнаружить по данным камер: яркость света, отраженного от этих участков, заметно возрастает с увеличением длины волны. Спектрометр расщепляет свет на гораздо больше длин волн, чем камера, и поэтому может доказать или опровергнуть наличие органики.
К сожалению, дистанционных данных недостаточно, чтобы несомненно идентифицировать отдельные типы молекул. Однако можно с уверенностью утверждать, что обнаруженные отложения состоят из органических соединений, имеющих цепную структуру. Исследователи называют такие молекулы алифатическими углеводородами.
Авторы нового исследования с помощью искусственного интеллекта прочесали всю поверхность карликовой планеты на наличие следов алифатических органических молекул. Подавляющее большинство залежей можно найти вдоль края или вблизи большого кратера Эрнуте в северном полушарии карликовой планеты. Лишь три расположены на большем расстоянии от него. Два пятна ранее не были известны. Более внимательный взгляд на геологические структуры в местах нахождения органического материала позволяет сделать дальнейшие выводы.
«Ни на одном из месторождений мы не нашли доказательств текущей или прошлой вулканической или тектонической активности: никаких траншей, каньонов, вулканических куполов или жерл. Кроме того, поблизости нет глубоких ударных кратеров», — говорит Мартин Хоффманн из MPS.
Влияние далеких соседей Цереры
Во время миссии Dawn оказалось, что Церера — необычный, криовулканический мир. Под ее поверхностью скрывается водянистый рассол, который кое-где еще недавно просачивался на поверхность.
На участках криовулканической активности нет никаких доказательств наличия органических веществ. А там, где органические соединения были надежно обнаружены, нет никаких доказательств глубинной или поверхностной активности.
Поэтому исследователи утверждают, что влияние одного или нескольких астероидов из внешнего астероидного пояса принесло органический материал. Компьютерное моделирование показывает, что эти тела являются одними из тех, что чаще всего сталкивались с Церерой. Поскольку недалекие соседи не набирают большой скорости, при столкновении выделяется лишь незначительное количество тепла. Органические соединения могут выдерживать такие температуры.
«К сожалению, Dawn не может обнаружить все типы органических соединений», — говорит Андреас Натуес из MPS, руководитель команды камеры. «Вполне вероятно, что в подземном океане Цереры также образовались строительные блоки жизни и, возможно, даже достигли поверхности — или все еще делают это».
«Однако органические отложения, которые были надежно обнаружены Dawn, скорее всего, происходят не из самой Цереры», – объясняет он. Натуэс продолжает, говоря, что для обнаружения органических материалов из недр Цереры понадобится будущая миссия посадочного аппарата.
Миссия NASA Dawn изучала два тела в поясе астероидов с близкого расстояния: протопланету Веста с 2011 по 2012 год и карликовую планету Церера с 2015 по 2018 год. Система научных камер миссии, Dawn Framing Cameras, была разработана, построена и эксплуатировалась во время миссии под руководством MPS. Спектрометр VIR был предоставлен Итальянским космическим агентством ASI.
По материалам: phys.org