Сейчас Церера — холодный, мертвый мир. Но таким она была не всегда, и по мере того, как ученые глубже погружаются в данные, собранные космическим аппаратом Dawn, они продолжают находить интригующие намеки на гигантский подповерхностный океан, который был у Цереры на заре Солнечной системы. Они также нашли ряд особенностей на поверхности Цереры, которые объяснить пока не могут, что еще больше подогревает интерес к эволюции карликовой планеты.

 

Будучи крупнейшим объектом в поясе астероидов диаметром в 950 километров, Церера размером с небольшое европейское государство. В прошлый вторник ученые подробно обсудили планету в затемненном конференц-зале на конференции, посвященной лунной и планетарной наукам, в Те-Вудлендсе, к северу от Хьюстона, США. И в этой темноте загадочные яркие пятна в кратере Оккатор и другие части небольшого мира засияли особенно ярко.

Когда космический аппарат Dawn подошел к Церере в 2015 году, он выявил большое яркое пятно в кратере Оккатор, но когда пролетел в 400 километрах от поверхности Цереры и сделал глобальную карту с разрешением в 35 метров на пиксель, ученые нашли множество ярких пятен в этом кратере, образованных, вероятнее всего, отложениями соли. Но самой яркое пятно в центре осталось самым интересным.

Эта яркая область в диаметре порядка 10 километров, объясняет Кэрол Рэймонд, ученый Лаборатории реактивного движения NASA, заместитель главного исследователя миссии Dawn. Она ярче других пятен в кратере Оккатор примерно в два раза. В центре пятна возвышается многоцветный купол с концентрическими разломами, которые расходятся от него, свидетельствуя о недавней активности.

«Похоже на то, что материалы вышли из-под земли и оказались в центральной точке, — говорит он. — Но какой процесс вытащил эти материалы на поверхность?».

Ученые хотели бы это выяснить. Есть и другие необъяснимые элементы. Некоторые кратеры имеют синеватый оттенок, другие — ямы, которые вряд ли были образованы падениями астероидов из пояса астероидов, а скорее являются местами выпаривания водяного льда. Один кратер, Хаулани, имеет небольшой горный кряж в центре. В некоторых местах на поверхности Цереры можно найти плавучие особенности, вызванные, скорее всего, потерей массы. И есть гора Ахуна, которая поднимается на 5 километров над поверхностью с практически плоскими стенами, вопреки ожиданиям. «Очевидно, нам предстоит немало работы, чтобы собрать все это в одну цельную историю», говорит Рэймонд.

Цельная история?

Еще до того, как Цереру посетил Dawn, ученые считали, что карликовая планета была океаническим миром во времена юной Солнечной системы, когда та была горячее. Но сейчас, в отличие от других океанических миров Солнечной системы, вроде Европы с ее внутренним приливным теплом, у Цереры нет постоянного источника тепла. Так что со временем мир замерзал, сначала снаружи, потом внутри.

В некотором смысле у Dawn была детективная задача выяснить, что произошло, какие условия могли быть в те времена и может ли Церера поддерживать жизнь под своей поверхностью. Отложения соли на поверхности обеспечивают одну важную подсказку. Они вполне могут быть остатками замерзшего океана — соль осталась от соленых потоков, когда океан вымерз.

Но некоторые особенности современной Цереры, включая самое яркое пятно в кратере Оккатор, показывают, что мир остается геологически активным. Кратеру где-то 80 миллионов лет, говорит Рэймонд, но яркий материал в его сердце никуда не девается. Не так-то просто удержать нечто настолько яркое на безвоздушной планетарной поверхности в течение длительного времени.

Как объяснить сохранение ярких материалов? Должен быть какой-то процесс, связанный с энергией и теплом от падений астероидов, который собирает гидраты соли, внутренний водяной лед и породу в нечто вроде криомагмы. Но как и в случае с невероятными особенностями, которые зонд «Новые горизонты» обнаружил на Плутоне, ученые только начинают понимать экзотическое поведение льдов при очень и очень низких температурах.

Нейтронный детектор

Ученые надеются получить ответы на некоторые вопросы о возможности существования подповерхностного льда с помощью гамма-лучевого и нейтронного детектора, перевозимого космическим аппаратом Dawn. Этот инструмент мог собирать данные лишь в течение последних трех месяцев, когда Dawn пошел на сближение с планетой, говорит Томас Преттиман, ученый Института планетарной науки, исследователь миссии Dawn.

Процесс примерно такой: галактические космические лучи падают на поверхность случайно с течением времени, по несколько частиц поражает каждый кубический сантиметр поверхности ежесекундно. Иногда эти частицы высокой энергии поражают ядро атома, разбивая его на части. Иногда нейтроны от этих ударов врезаются в ядро атома водорода. Эти столкновения порождают характерные гамма-лучи, говорит Преттиман.

Dawn везет детектор гамма-лучей, чтобы исследовать результат этого попадания космических лучей на поверхность Цереры. Используя гамма-лучевую спектроскопию, инструмент может начать определять состав верхнего метра почвы поверхности Цереры. И это прекрасные данные.

К сожалению, анализ данных только начался, и весьма трудно выявить химический состав по нейтронам и гамма-лучам. Но пока что анализ показал меньше нейтронов возле полюсов Цереры, чем на экваторе, что говорит о повышенной концентрации водорода вблизи полюсов. Это может также указывать на присутствие подповерхностного льда. Дополнительные данные должны позволить исследователям полностью проверить гипотезу о том, что Церера некогда хранила водяной океан.

Общее состояние здоровья космического аппарата остается хорошим, говорит Рэймонд, и работает он весьма хорошо с двумя маховиками и гидразиновыми двигателями. Даже если маховики сломаются, аппарат сможет собрать все необходимые ученым данные и закончить основную миссию к августу. Если маховики будут работать, инструмент будет собирать данные еще год.

И тогда ученые точно получат всю информацию. Что касается следующего шага, было бы прекрасно приземлиться на Цереру, считает Рэймонд.

Источник