Церера — карликовая планета, находящаяся в Главном поясе астероидов. У кратеров возле ее полюсов присутствует водяной лед. Новые исследования показывают, что он образовался всего несколько тысяч лет назад.
Загадки Цереры
Церера — самый крупный объект астероидного пояса — скрывает тайну: чрезвычайно молодые залежи льда в постоянно затененных кратерах вблизи ее полюсов. Если это звучит немного знакомо, то это потому, что наша Луна и планета Меркурий также имеют такие приполярные ледяные залежи, которые изучаются уже десятилетиями.
Открытие, сделанное в 2016 году, заключается в следующем: многие кратеры в полярных регионах Цереры остаются в тени в течение всего оборота вокруг Солнца, который там длится 4,6 земного года, и потому остаются чрезвычайно холодными, но лишь некоторые из них содержат ледяные залежи.
Вскоре еще одно открытие дало нам подсказку, почему так происходит. Ось вращения Цереры колеблется вперед-назад каждые 24 тыс. лет из-за приливов и отливов от Солнца и Юпитера. Когда наклон оси велик и времена года ярко выражены, лишь несколько кратеров остаются в тени круглый год, и именно эти кратеры содержат хорошо заметные отложения льда.
Чтобы определить, насколько большими были тени внутри кратеров тысячи лет назад, ученые создали цифровые карты рельефа, а затем выполнили по ним расчеты трассировки лучей. Результаты этих исследований настолько надежны, насколько надежны цифровые модели формы, на которых они базируются.
Карты Цереры на основе фотоснимков
Космический аппарат Dawn имел весьма чувствительную камеру, которая могла различить особенности затененного дна кратера. Стереоизображения освещенных солнцем регионов часто используются для построения цифровых карт рельефа, но создание карты затененной местности является сложной задачей, за которую редко кто брался.
В рамках нового исследования сотрудник PSI Роберт Гаскелл разработал новую методику для реконструкции высот даже на затененных участках стереопары. Улучшенные карты можно использовать для трассировки лучей, чтобы предсказать размеры холодных, постоянно затененных регионов.
Более точные карты дали удивительный результат. Когда Церера достигла своего максимального наклона оси, что в последний раз произошло около 14 тыс. лет назад, ни один кратер на ней не оставался в многолетней тени, и любой лед из них должен был быстро сублимироваться в космос. Это оставляет лишь одно правдоподобное объяснение: его залежи, по-видимому, образовались недавно. Судя по всему, весь этот лед накопился в течение последних 6 тыс. лет или меньше. Учитывая, что возраст Цереры значительно превышает 4 млрд лет, это произошло совсем недавно.
Около 6 тыс. лет назад фрагмент астероида мог столкнуться с Церерой, что создало временную водную атмосферу. После этого лед конденсировался в холодных полярных кратерах, образуя яркие отложения, которые мы видим сегодня. Кроме того, ледниковые залежи могли образоваться вследствие схода своеобразных лавин. Тогда этот лед мог бы сохраниться лишь в холодных затененных кратерах. В любом случае, эти события были очень недавними по меркам возраста Солнечной системы.
Льды в кратерах Цереры
Авторы исследования рассчитали температуру внутри полярных кратеров Цереры, чего раньше никто не делал. Ответ был неожиданным: хоть эти кратеры достаточно холодны, чтобы там оставался водяной лед, они слишком теплые, чтобы удерживать другие летучие вещества.
Этому способствуют два обстоятельства. Во-первых, наклон экватора Цереры к плоскости ее орбиты, составляющий сейчас 4°, выше наклона экватора Луны к плоскости эклиптики, равного 1,5°, поэтому большая часть кратеров освещена солнцем и на их дно рассеивается больше света. Во-вторых, там просто нет постоянно затененных кратеров в полярных зонах, в отличие от нашего естественного спутника, где один кратер расположен почти точно на южном полюсе. По этим причинам температуры на карликовой планете не такие низкие, как на приполярных участках лунной поверхности.
По материалам: phys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
