Соседняя карликовая планета может иметь кору, состоящую на 90% из воды

Карликовая планета, на грязной поверхности которой, как полагают, смешано немного льда, может оказаться гораздо более прохладной, чем мы когда-либо ожидали.

Церера – самое большое тело в поясе астероидов между Марсом и Юпитером – может имеют кору, состоящую более чем на 90 процентов из водяного льда. Если это так, то этот покрытый кратерами и шрамами объект может многое рассказать нам об океанских мирах и о том, как они могут выглядеть, когда полностью замерзнут.

«Мы думаем, что здесь много воды. -лед у поверхности Цереры, и что по мере продвижения все глубже и глубже он постепенно становится менее ледяным», — говорит планетарный геофизик Майк Сори из Университета Пердью в США.

Цереру иногда называют Церерой, впервые обнаруженной в 1801 году. как астероид из-за того, где он находится в Солнечной системе; но она достаточно большая и сферическая, чтобы ее можно было классифицировать как карликовую планету, чуть меньше половины Плутона.

Это также довольно интересный чудак. Это единственная карликовая планета, расположенная ближе к Солнцу, чем Нептун, и усеянная яркими пятнами, которые могут свидетельствовать о наличии ледяных вулканов на ее поверхности.

Так что вполне вероятно, что воды там меньше всего, но сколько? Предыдущие оценки, основанные на кратерах на поверхности, показали, что это количество не превышает 30 процентов.

Это потому, что, если бы поверхность представляла собой водяной лед, ученые полагали, что со временем она постепенно деформировалась бы и стала бы более гладкой. и более мелкий. Когда космический корабль НАСА Dawn прибыл на Цереру в 2015 году, он обнаружил четко очерченные кратеры, которые не соответствовали тому, что исследователи ожидали увидеть, если бы Церера была ледяной, поэтому они сделали свои оценки соответствующим образом.

«Раньше люди думали что, если бы Церера была очень ледяной, кратеры со временем быстро деформировались бы, как ледники, текущие по Земле, или как липкий мед, текущий. Однако с помощью наших симуляций мы показали, что лед может быть намного прочнее в условиях Цереры, чем предполагалось ранее. вы добавляете лишь немного твердой породы», — говорит Сори.

Используя данные миссии Dawn и компьютерное моделирование ледяного мира, группа под руководством планетолога Яна Памерло из Университета Пердью попыталась исследовать было ли это предположение верным.

И они обнаружили, что достаточно лишь немного грязи, смешанной со льдом, чтобы придать ему достаточную структурную целостность и сохранить четкие кратеры.

«Даже твердые тела будут течь в течение длительного времени, а лед течет легче, чем камень. Кратеры имеют глубокие чаши, которые создают высокие напряжения, которые затем релаксируют до состояния с более низким напряжением, в результате чего чаша становится более мелкой из-за твердотельного потока», — объясняет Памерло.

«Наше компьютерное моделирование объясняет новый способ, которым лед может поток с примесью лишь небольшого количества неледяных примесей, что позволило бы очень богатой льдом корке едва течь даже в течение миллиардов лет. Таким образом, мы могли бы получить богатую льдом Цереру, которая все еще соответствует наблюдаемому отсутствию релаксации кратера. В ходе этого моделирования мы протестировали различные структуры земной коры и обнаружили, что градиентная кора с высоким содержанием льда у поверхности, которая с глубиной переходит в более низкий лед, была лучшим способом ограничить релаксацию кратеров Цереаны».

As более 90 процентов коры карликовой планеты может состоять из водяного льда, что, по мнению исследователей, дает некоторое представление о покрытых льдом океанских мирах. В Солнечной системе их довольно много, включая спутники Юпитера Европу и, возможно, Ганимед. Кронианские спутники Энцелад и Мимас и, вероятно, спутники Урана Миранда и Ариэль.

Эти спутники имеют толстую ледяную оболочку, под которой, как полагают, поддерживается океан жидкой воды за счет тепла, генерируемого гравитационным взаимодействием. между Луной и планетой.

Церера не вращается вокруг планеты, а это означает, что не существует приливной активности, которая бы согревала ее внутренности. По словам исследователей, любой океан, однажды выплеснувшийся туда, был бы полностью заморожен.

«Наша интерпретация всего этого состоит в том, что Церера когда-то была «океаническим миром», как Европа, но с грязным, мутным океаном», — говорит Сори. «Поскольку этот мутный океан со временем замерз, он создал ледяную корку с небольшим количеством каменистого материала, попавшего в нее».

Если это так, это означает, что океанские миры могут сильно отличаться от того, что есть на самом деле. мы могли бы ожидать. Кроме того, НАСА уже отправляло к Церере космический корабль. Это может произойти снова – и возможный статус карликовой планеты как мира замороженного океана делает ее очень интригующим объектом исследований.

«Для меня самое интересное во всем этом, если мы правы, то, что у нас есть Замерзший океанский мир довольно близок к Земле. Церера может быть ценным объектом для сравнения с ледяными спутниками внешней Солнечной системы, такими как спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад», — говорит Сори.

«Поэтому мы считаем, что Церера — самый доступный ледяной мир во Вселенной. Это делает ее отличной целью для будущих миссий космических кораблей».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.