Na planecie karłowatej Ceres odkryto lodowy wulkan

W najnowszym numerze czasopisma „Science” ukazała się seria artykułów na temat badań planety karłowatej Ceres. Skupiają się one w szczególności na kriowulkanizmie – potencjalnych lodowych wulkanach na tej planecie karłowatej.

Ahuna Mons wznosi się na 4 kilometry wysokości i mierzy 17 km szerokości u swojej podstawy. To imponująca góra jak na warunki ziemskie, ale znajduje się ona na planecie karłowatej znacznie mniejszej niż Ziemia – na Ceres. Według naukowców, Ahuna Mons jest wulkanem, ale nie takim jak ziemskie utworzone z lawy, tylko powstałym z lodu.

Mamy tutaj do czynienia z formą niskotemperaturowej aktywności wulkanicznej, w której stopiony lód (woda zmieszana z solami lub amoniakiem) zastępuje stopione skały z ziemskich wulkanów. Według najnowszych badań międzynarodowego zespołu naukowców, Góra Ahuna powstała przypuszczalnie na skutek wielu erupcji zamarzającej słonej wody.

Naukowcy przeanalizowali zdjęcia i dane zebrane przez amerykańską sondę Dawn, która od marca 2015 roku bada z orbity tę planetę karłowatą. Na swoim pokładzie posiada kamery i spektrometry, dzięki którym wykonano mapy, zobrazowano kształty i zbadano skład chemiczny. Udało się sfotografować ponad 99 proc. powierzchni Ceres z dokładnością 35 metrów na piksel w zakresie widzialnym. W przypadku części obszarów udało się wykonać obserwacje z kilku różnych kątów widzenia, przy rozdzielczości 135 metrów na piksel. Po zastosowaniu metod stereofotogrametrycznych udało się obliczyć cyfrowy, trójwymiarowy model terenu, na podstawie którego mierzono kształty i wymiary form terenu.

Okazało się, że góra Ahuna posiada zaledwie kilka kraterów na swojej powierzchni, co sugeruje że jej wiek nie przekracza kilkuset milionów lat. Naukowcy z zespołu, którym kieruje Ottaviano Ruesch z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland (USA), uważają, że góra ma pochodzenie wulkaniczne. Na Ceres panuje średnia temperatura prawie minus 40 stopni Celsjusza, ale wnętrze obiektu utrzymało wystarczającą ilość ciepła, aby ciekła woda mogła w nim występować przez odpowiednio długi czas. Pozwoliło to na niedawną w geologicznej skali czasu aktywność wulkaniczną na powierzchni. Naukowcy szacują, że najnowsza aktywność geologiczna na obszarze góry Ahuna miała miejsce w ciągu ostatnich 210 milionów lat temu (z dokładnością do 30 milionów lat).

Ahuna to nie jedyne miejsce na Ceres, w którym dostrzeżono efekty aktywności wulkanicznej. Kamery sondy Dawn sfotografowały inne obszary, w których kriowulkanizm spowodował zmiany na powierzchni, ale nie doprowadził do utworzenia wzniesień czy szczytów wulkanicznych. Przykładowo wiele kraterów ma dno znacznie bardziej płaskie, niż mogłyby to uczynić upadki meteorytów. Być może więc kiedyś zostały zalane z wnętrza Ceres. Co więcej, kratery te często mają spękania sugerujące, że lodowa „magma” wypychała je do góry, a potem opadała.

Innym przykładem jest krater Occator, w którym występuje na dnie kilka jasnych plam. Jak uważają naukowcy z misji Dawn, centralna plama przypomina kriowulkaniczną warstwę bogatą w węglany sodu. Inne jasne plamy mają cechy sugerujące wydobywanie się kiedyś pary wodnej zmieszanej z jasnymi solami.

Prowadzono także badania, w których ustalono, iż na Ceres brakuje dużych kraterów uderzeniowych, natomiast małe występują. Być może te wielkie zostały usunięte dzięki procesom wywoływanym oddziaływaniem wewnętrznego ciepła planety karłowatej. Zewnętrzne warstwy Ceres mają więc najprawdopodobniej zróżnicowany skład chemiczny, powodujący, że w wielkich skalach skorupa jest słaba, ale w małych może być mocna. Na pewno następowała także ewolucja geologiczna Ceres. Naukowcy przypuszczają, że jądro i skorupa Ceres to w 30-40 procentach lód wodny zmieszany z skałami krzemianowymi i solami. We wnętrzu mogą występować miejscami solanki.

„Mamy nadzieję, że gdy Ceres będzie zbliżać się do peryhelium (punktu orbity najbliższego względem Słońca – przyp. PAP), może uda nam się zaobserwować aktywność w niektórych miejscach. To byłoby idealne zakończenie misji sondy Dawn” - uważa David A. Williams z Arizona State University, biorący udział w badaniach. (PAP)

cza/ mrt/