Dodano: 12 grudzień 2018r.

Sonda Dawn dostarczyła dowody na wysoką koncentrację węgla na powierzchni Ceres

Na podstawie danych przesłanych przez sondę Dawn astronomowie potwierdzili, że powierzchnia Ceres jest bogata w materię organiczną. Powierzchnia tej planety karłowatej może mieć kilkakrotnie większą koncentrację węgla, niż najbogatsze w węgiel meteoryty znalezione na Ziemi.

 

Zespół naukowców kierowany przez badaczy z Southwest Research Institute (SwRI) stwierdził, że powierzchnia planety karłowatej Ceres jest niezwykle bogata w węgiel. W nowym badaniu opisującym te odkrycia opublikowanym na łamach „Nature Astronomy”, astronomowie ocenili, że powierzchnia Ceres może mieć ponad pięciokrotnie więcej węgla niż większość najbardziej bogatych w węgiel meteorytów, jakie można znaleźć na Ziemi.

Sonda Dawna, z której pochodzą dane, zakończyła swoją misję 1 listopada tego roku. Statek kosmiczny wykorzystał całe paliwo, które umożliwiało odpowiednią orientację w przestrzeni. Wystrzelona w 2007 roku sonda miała za zadanie zbadanie dwóch największych obiektów w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem. Chodzi o planetoidę Westa oraz planetę karłowatą Ceres. Zadaniem sondy było określenie kształtów, rozmiarów, masy oraz składu obiektów. Miała również określić rozmiary ich jądra.

 

W trakcie swojej podróży Dawn pokonała blisko siedem miliardów kilometrów. Do Westy zbliżyła się w 2011 roku i jako pierwszy statek kosmiczny badała obiekt w pasie planetoid. Cztery lata później dotarła na orbitę Ceres stając się pierwszą sondą, która weszła na orbity dwóch ciał niebieskich. Również jako pierwsza wykonała badania planety karłowatej. Dane pozyskane podczas misji zapewnią naukowcom materiał do analiz na lata.

Uważa się, że Ceres powstała około 4,6 miliarda lat temu, w czasie formowania się naszego Układu Słonecznego. Dane z Dawn wcześniej ujawniły obecność wody i innych substancji lotnych, takich jak amoniak. Teraz potwierdziły wysokie stężenie węgla na powierzchni.

Na orbicie wokół Ceres Dawn zebrał dane, które dostarczyły dowodów na obecność materii organicznej na powierzchni planety karłowatej. - Ceres jest jak fabryka chemiczna. Wśród wewnętrznych ciał Układu Słonecznego, Ceres ma unikalną mineralogię, która wydaje się zawierać do 20 procent węgla w składzie powierzchniowym. Nasza analiza pokazuje, że związki bogate w węgiel są wymieszane z produktami oddziaływań między skałami a wodą, takimi jak glina - powiedział dr Simone Marchi z SwRI, główny autor publikacji.

Nowe analizy wskazują, że bogaty w węgiel materiał organiczny, prawdopodobnie występuje w znaczących ilościach na powierzchni planety karłowatej i warstwach podpowierzchniowych. Odkrycia te sugerują, że Ceres powstała w zimnym otoczeniu, być może poza orbitą Jowisza. Dopiero późniejsze przetasowania w orbitach gazowych olbrzymów wypchnęły Ceres do jej obecnego położenia w pasie planetoid, pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza.

Odkrycie to ma implikacje dla naszego zrozumienia, jak życie mogło rozprzestrzeniać się we wczesnym Układzie Słonecznym. Zmienia nasze rozumienie tego, z czego składają się różne ciała w naszym kosmicznym ogródku. Niektóre mogą mieć więcej węgla niż dotąd sądziliśmy.

Marchi przyznał, że Ceres zyskała kluczową rolę w ocenie pochodzenia, ewolucji i dystrybucji związków organicznych w wewnętrznym Układzie Słonecznym. - Trzeba się zastanawiać, w jaki sposób ten świat mógł wpłynąć na szlaki chemii organicznej i procesy tworzenie się większych planet, takich jak Ziemia – przyznał Marchi.

Naukowcy wciąż nie są pewni, w jaki sposób Ceres uzyskała swoje substancje organiczne. Mogły one zostać nagromadzone na wczesnym etapie formowania się obiektu lub zostały nabyte w miarę upływu czasu, kiedy planeta karłowata była bombardowana meteorytami. Modele geofizyczne, kompozycyjne i kolizyjne oparte na danych z sondy Dawn ujawniły, że częściowo zróżnicowane wnętrze Ceres powstało dzięki procesom oddziaływania skał z płynami.

Spektrometr na pokładzie Dawn wykazał, że na niskie albedo (stosunek ilości promieniowania odbitego od padającego) powierzchni Ceres mają wpływ filokrzemiany, węglany oraz tlenek żelaza zwany magnetytem. Ale też wysokie stężenie amorficznego węgla.

Naukowcy w badaniach stwierdzili również, że 50-60 procent zewnętrznej skorupy Ceres może mieć skład podobny do chondrytowych meteorytów węglowych. Materiał ten prawdopodobnie pochodzi z asteroidów węglowych, co wydaje się potwierdzać usiana kraterami powierzchnia Ceres.

Sonda swoje miejsce spoczynku znalazła na orbicie Ceres, gdzie będzie orbitować przez następne dziesięciolecia.

 

Źródło: Southwest Research Institute, fot. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA. Na zdjęciu krater uderzeniowy Urvara na Ceres.