Церера — це карликова планета у головному поясі астероїдів. На дні одного з великих кратерів на її поверхні є яскраві білі плями, які науковці ідентифікували як виходи солі. Проте вчені вважають, що десь під ними може ховатися водяна крига чи навіть океан.
Загадка сольових відкладень на карликовій планеті
Двоє дослідників із Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech), можливо, наблизили нас до розуміння зв’язку між активністю водяного льоду на Церері та поверхневими сольовими відкладеннями. У дослідженні, опублікованому в журналі Journal of Geophysical Research: Planets, науковці навели докази того, що попередні оцінки вмісту солі у відкладеннях на Церері могли бути неточними. Ці відкладення спостерігав космічний апарат NASA Dawn, який досліджував карликову планету з 2015 до 2018 року. Про це розповідає сайт Phys.org.
Карликова планета Церера, мабуть, є одним із найбільш ігнорованих і недооцінених планетних об’єктів у Сонячній системі. Можливо, річ у тому, що Цереру, попри її статус карликової планети, здебільшого вважають астероїдом, адже вона розташована в Головному поясі астероїдів. Однак, окрім того, що Церера є найбільшим об’єктом у Головному поясі астероїдів, на її частку припадає від 25 % до 30 % загальної маси цього поясу.
Хоча це ще не підтверджено остаточно, внутрішня будова Церери має шарувату структуру, як і у більшості скелястих світів, зокрема у Плутона, а на її поверхні виявлені сліди минулої активності водяного льоду (яку також називають кріовулканізмом) у вигляді кількох «яскравих плям» — сольових відкладень із високим коефіцієнтом відбиття. Але що ці сольові відкладення можуть розповісти науковцям про формування та еволюцію Церери?
Сольових відкладень на Церері більше ніж здається
У межах дослідження науковці використовували поєднання даних космічного апарата Dawn та низки комп’ютерних моделей, щоб дослідити еволюцію відкладень водяного льоду та солі на поверхні Церери. Головною метою дослідження було заповнити давню прогалину в знаннях між спостереженнями за поверхневими відкладеннями водяного льоду та солі й тим, що насправді відбувається. Зокрема, це дослідження було зосереджене на формуванні сольових відкладень у процесі прямого перетворення водяного льоду на пару (наукова назва — сублімація) та на тому, чи надають дані, зібрані Dawn, точні оцінки кількості водяного льоду та солі.
Зрештою, дослідники дійшли висновку, що відкладення солі можуть бути приховані під шарами водяного льоду, з якими вони змішані. Кількість солі може бути на 30–50 % більшою, ніж передбачалося раніше. Крім того, вони виявили, що масові зсуви сприяють оголенню більшої площі поверхневого льоду, який потім сублімується, залишаючи після себе солоні яскраві плями, спостережувані апаратом Dawn. Вони зазначають, що деякі відкладення водяного льоду, спостережувані апаратом Dawn, могли бути нещодавно оголені внаслідок зсувів.
Модель сегрегації солоних льодів на Церері
Науковці запропонували якісну модель довгострокової еволюції поверхні солоних льодів Церери на основі спостережень, яка схожа на термічну сегрегацію на крижаних супутниках. Лід у відкладеннях із солями легше сублімується і може переміщатися в холодніші райони, що призводить до зворотного зв’язку, який створює відмінності у складі між холоднішими крижаними поверхнями та теплішими, багатшими на сіль регіонами.
«Постійне поповнення льоду на оптичній (видимій) поверхні необхідне для узгодження численних виявлень із геологічно незначним терміном існування льоду. Це відкриття розв’язує наявний парадокс щодо того, як у приповерхневому шарі Церери виникають відкладення, багаті на сіль; ймовірно, спочатку вони такими не були, а утворилися внаслідок збагачення солі на оптичній поверхні через сублімацію солоних льодів», — пишуть дослідники у своїй статті.
Сублімація залишає після себе сіль
По суті, відкладення солі та водяного льоду сортуються під впливом тепла та сублімації: сіль у суміші з водяним льодом прискорює сублімацію водяного льоду, залишаючи після себе сольові відкладення. Це створює цикл зворотного зв’язку, що призводить до різних пропорцій та типів сумішей в окремих відкладеннях водяного льоду та солі. Крім того, зсуви оголюють поверхневий водяний лід, що посилює цей цикл зворотного зв’язку сублімації.
Нарешті, це дослідження розвіює давнє непорозуміння щодо того, як утворюються та розвиваються сольові відкладення: Вони виникають не з великих запасів солі. Спочатку її кількість невелика, але в міру сублімації водяного льоду, який також містить сіль, її концентрація у відкладеннях зростає.
