Ceres, największy obiekt pasa planetoid między orbitami Marsa i Jowisza, skrywa pod powierzchnią słony ocean, który może obejmować nawet całą planetę karłowatą. Zespół naukowców znalazł dowody na istnienie podpowierzchniowego zbiornika dzięki danym przesłanym przez sondę Dawn.
Sonda Dawna, z której pochodzą dane, zakończyła swoją misję pod koniec 2018 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 dostarczyły naukowcom materiał do analiz na lata.
Ceres to planeta karłowata krążąca w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem. To największy obiekt w tej strukturze. W 2017 roku NASA ogłosiła odkrycie tam związków na bazie węgla. Kolejne analizy wykazały, że materii organicznej na powierzchni Ceres może być znaczni więcej, niż dotychczas przypuszczano (więcej na ten w tekście: Materia organiczna na Ceres może być bardziej obfita niż wcześniej sądzono).
Nowa analiza danych z sondy Dawn pozwoliła naukowcom ustalić, że pod powierzchnią Ceres, w okolicach krateru Occator, znajduje rozległy zbiornik słonej wody. Badania na ten temat ukazały się w serii artykułów naukowych opublikowanych na łamach „Nature Astronomy”, „Nature Geoscience” i „Nature Communications”.
Sonda Dawn orbitując wokół Ceres, zbliżyła się na odległość 35 kilometrów od powierzchni tej planety karłowatej. Dostrzegła dziwne, jasne plamy w kraterze uderzeniowym Occator, który, jak sądzą uczeni, powstał około 20 milionów lat temu. Analizy dowiodły, że te błyszczące plamy to węglan sodu.
Rozpalić wyobraźnię może fakt, że na Ziemi węglan sodu znajduje się wokół kominów hydrotermalnych, głęboko w oceanie, gdzie ciepło przenika do wody z pęknięć w dnie morskim. Chociaż z dala od światła słonecznego, które umożliwia fotosyntezę i na której opiera się większość życia na Ziemi, okolice kominów hydrotermalnych tętnią życiem. Łańcuch pokarmowy oparty jest na bakteriach chemosyntetycznych, które do wytwarzania energii wykorzystują reakcje chemiczne, a nie światło słoneczne. Być może na Ceres również są podobne struktury.
Ale źródło węglanu sodu na Ceres pozostawało przedmiotem dyskusji. Uczeni rozważali scenariusz, że węglan sodu pochodzi z podpowierzchniowego lodu, który stopił się pod wpływem ciepła z uderzenia, które uformowało krater Occator, by później ponownie zamarznąć. Według nowych analiz, to nie podpowierzchniowy lód, ale cały ocean solanki, jest źródłem znalezionego związku. W momencie uderzenia dużego obiektu w Ceres, istniejąca pod powierzchnią warstwa solanki przesączała się na powierzchnię, sugerując, że wnętrze Ceres jest cieplejsze niż do tej pory sądziliśmy.
Korzystając z obrazowania w podczerwieni uczeni potwierdzili także obecność na Ceres hydrohalitu – materiału, którego głównym składnikiem jest chlorek sodu, podstawowy składnik soli kuchennej. Minerał ten do tej pory nigdy nie był obserwowany poza Ziemią.
- Możemy teraz powiedzieć, że Ceres to rodzaj oceanicznego świata, podobnie jak niektóre księżyce Saturna i Jowisza - powiedziała Maria Cristina De Sanctis z Istituto Nazionale di Astrofisica w Rzymie, współautorka jednej z publikacji dotyczącej Ceres. Według niej, hydrohalit jest wyraźnym znakiem obecności na tej planecie karłowatej słonej wody. Co więcej, uczeni ocenili, że zaobserwowane złoża soli wyglądały, jakby nagromadziły się w ciągu ostatnich dwóch milionów lat, co oznacza, że są one dość świeże, oczywiście w kosmicznej skali pojmowania czasu.
Ale naukowcy sugerują, że solanka może nadal wypływać z wnętrza planety, co według De Sanctis może mieć głębokie konsekwencje dla przyszłych badań. - Materiał znaleziony na Ceres jest niezwykle ważny z punktu widzenia astrobiologii. Wiemy, że wszystkie te minerały są niezbędne do powstania życia – wyjaśniła badaczka.
Autorka komentarza do badań De Sanctis, Julie Castillo-Rogez z Jet Propulsion Laboratory stwierdziła, że odkrycie hydrohalitu jest dowodem na to, że solanka wciąż wypływa na Ceres. - Ten materiał jest niestabilny na powierzchni Ceres i dlatego musiał pojawić się tam stosunkowo niedawno – powiedziała.
Ale skąd na Ceres wystarczająca ilość ciepła, aby utrzymać podpowierzchniowy zbiornik lub ocean? To pozostaje tajemnicą. Na innych obiektach, gdzie obecne są podpowierzchniowe oceany, chociażby na księżycu Saturna – Enceladusie, czy księżycu Jowisza – Europie, grawitacja ogromnych planet rozgrzewa wnętrza księżyców. Ceres nie ma tak dużych sąsiadów, zatem musi czerpać ciepło z innego źródła.
Źródło: Science Alert, fot. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
