Карликовая планета Церера имеет диаметр около 1000 км и является самым большим объектом главного пояса астероидов. При этом она достаточно сильно отличается от своих соседей сложной геологией и наличием следов криовулканизма. Все это может свидетельствовать о том, что она образовалась не там, где находится.
Карликовая планета в поясе астероидов
Карликовая планета Церера имеет диаметр почти 1000 км и расположена в поясе астероидов. Долгое время было не совсем понятно, образовалась ли она там, где находится сейчас, или мигрировала сюда откуда-то из-за орбиты Юпитера. Исследовательская группа под руководством Института Макса Планка по изучению Солнечной системы в Геттингене нашла богатые аммонием отложения в кратере Консус в данных космического зонда NASA Dawn, которые многое открывают о происхождении Цереры.
Церера — необычный «житель» пояса астероидов. Имея диаметр около 960 км, она не только является самым большим телом между орбитами Марса и Юпитера, но и, в отличие от своих довольно простых «сожителей», характеризуется чрезвычайно сложной и разнообразной геологией. Много лет назад космический зонд NASA Dawn обнаружил на поверхности Цереры широкие залежи аммония.
Некоторые исследователи предполагают, что застывший аммоний сыграл определенную роль в формировании карликовой планеты. Однако аммоний стабилен только во внешнем пространстве Солнечной системы, что указывает на его происхождение вдали от пояса астероидов. Однако новые находки из кратера Консус свидетельствуют против этого.
Криовулканизм
До недавнего времени Церера была ареной уникального криовулканизма и, вероятно, остается ею до сих пор. Основные данные были получены космическим зондом NASA Dawn при изучении Цереры вблизи с 2015 по 2018 год. Эти данные указывают на богатое событиями прошлое, в котором Церера менялась и развивалась на протяжении многих миллиардов лет.
Светлые, беловатые отложения соли можно найти в нескольких ударных кратерах. Отложения в кратере Консус могут указывать на богатый аммонием материал, достигший поверхности из глубин карликовой планеты благодаря вулканизму Цереры. Точнее, исследователи считают, что отложения являются остатками рассола, просочившегося на поверхность из жидкого слоя между мантией и корой на протяжении многих миллиардов лет.
Изображения и данные измерений из кратера Консус, которые команда теперь проанализировала более подробно, чем когда-либо ранее, теперь показывают такой материал, имеющий желтоватый цвет. Следовательно, наличие аммония не обязательно указывает на происхождение из внешней Солнечной системы — Церера могла сформироваться там, где она вращается сегодня.
Кратер в кратере
Кратер Консус расположен на южном полушарии Цереры. Имея диаметр около 64 км, он не относится к особо крупным ударным кратерам карликовой планеты. Изображения, сделанные научной системой камер Dawn, разработанной и созданной под руководством MPS, показывают кольцевую стену кратера, которая поднимается примерно на 4,5 км над дном кратера и частично размыта внутрь.
Она окружает меньший кратер размером примерно 15 на 11 км, который доминирует над восточной половиной дна кратера Консус. Желтоватый, яркий материал встречается в виде отдельных точек исключительно на краю меньшего кратера и в области немного восточнее него.
Как показывает новый анализ данных, полученных с помощью системы камер и VIR-спектрометра, желтовато-яркий материал в кратере Консус богат аммонием. Это соединение, отличающееся от аммиака дополнительным ионом водорода, почти всюду присутствует на поверхности Цереры в виде богатых аммонием минералов.
Ранее ученые считали, что эти минералы могли образоваться только из-за контакта с аммонийным льдом в условиях холода на внешнем краю Солнечной системы, где замерзший аммоний стабилен в течение длительных периодов времени. Ближе к Солнцу он быстро улетучивается. Итак, Церера, вероятно, сформировалась на краю Солнечной системы и лишь позже «переехала» в пояс астероидов, заключили ученые.
Нынешнее исследование впервые показывает связь между аммонием и соленым рассолом из недр Цереры. Команда утверждает, что таким образом карликовая планета не обязательно должна происходить из внешней Солнечной системы. Церера также может происходить из пояса астероидов.
Аммоний из глубин
Исследователи предполагают, что компоненты аммония уже содержались в первичных строительных блоках Цереры. Поскольку аммоний не сочетается с типичными минералами мантии Цереры, он постепенно накапливался в толстом слое рассола, простиравшегося между мантией и корой карликовой планеты.
Многое указывает на то, что концентрация аммония больше в более глубоких слоях коры, чем у поверхности. Немногочисленные места на поверхности Цереры, где можно найти заметные участки желтовато-яркого материала за пределами кратера Консус, расположены также внутри глубоких кратеров.
Как подробно показывает нынешнее исследование, удар, который создал небольшой восточный кратер лишь 280 млн лет назад, вероятно, обнажил материал из глубин, в частности, богатые аммонием слои в кратере Консус. Желтовато-яркие пятнышки к востоку от меньшего кратера — это материал, который был выброшен в результате удара.
«По геологическим меркам, кратер Консус, которому 450 млн лет, не слишком стар, но это одна из старейших структур на Церере, сохранившихся до наших дней. Благодаря своей глубокой выемке он дает нам доступ к процессам, происходившим в недрах Цереры на протяжении многих миллиардов лет, и, таким образом, является своеобразным окном в прошлое карликовой планеты», — говорит научный сотрудник MPS доктор Ранджан Саркар, соавтор исследования.
По материалам phys.org
