Asteroit Ceres, yavaş yavaş dev, karanlık bir buzlu küreye dönüşen eski bir okyanus dünyasıdır.

Güneş sistemimizde ilk keşfedilen ve en büyük asteroitin ilk kez 1801 yılında Giuseppe Piazzi tarafından görülmesinden bu yana, gökbilimciler ve gezegen bilimciler bu asteroit/cüce gezegenin yapısı üzerine kafa yormuşlardır. Oldukça hırpalanmış ve çukurlu yüzeyi çarpma kraterleriyle kaplıdır. Bilim adamları uzun süredir yüzeydeki görünür kraterlerin Ceres’in çok buzlu olamayacağı anlamına geldiğini savunuyorlardı.

Purdue Üniversitesi ve NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki (JPL) araştırmacılar artık Ceres’in muhtemelen bir zamanlar çamurlu bir okyanus dünyası olan çok buzlu bir nesne olduğuna inanıyor. Ceres’in kirli bir buz kabuğuna sahip olduğuna dair bu keşif, Ph.D. Ian Pamerleau tarafından yönetilmektedir. öğrencisi ve Purdue Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde yardımcı doçent olan Mike Sori bulgularını yayınladı içinde Doğa Astronomi. İkili, JPL’deki araştırma bilimcisi Jennifer Scully ile birlikte Ceres’teki kraterlerin milyarlarca yıl içinde nasıl deforme olduğunu gösteren bilgisayar simülasyonlarını kullandı.

Sori, “Ceres yüzeyinin yakınında çok fazla su buzu bulunduğunu ve derinlere indikçe buzun giderek azaldığını düşünüyoruz” dedi. “İnsanlar Ceres’in çok buzlu olması durumunda kraterlerin Dünya üzerinde akan buzullar veya yapışkan akan bal gibi zamanla hızla deforme olacağını düşünürdü. Ancak simülasyonlarımız aracılığıyla buzun Dünya’daki koşullarda çok daha güçlü olabileceğini gösterdik. Birazcık katı kaya karıştırırsanız daha önce tahmin edilenden daha fazla Ceres elde edersiniz.”

Ekibin keşfi, Ceres’in nispeten kuru olduğu yönündeki önceki inançla çelişiyor. Yaygın varsayım Ceres’in %30’dan az buzdan oluştuğu yönündeydi ancak Sori’nin ekibi artık yüzeyin %90’dan daha az buzdan oluştuğuna inanıyor.

Sori, “Bütün bunlara ilişkin yorumumuz, Ceres’in eskiden Europa (Jüpiter’in uydularından biri) gibi bir ‘okyanus dünyası’ olduğu, ancak kirli, çamurlu bir okyanusa sahip olduğu yönünde” dedi. “Bu çamurlu okyanus zamanla dondukça, içinde bir miktar kayalık malzemenin sıkışıp kaldığı buzlu bir kabuk oluşturdu.”

Pamerleau, Ceres’teki kraterlerde milyarlarca yıl boyunca nasıl gevşeme meydana geldiğini modellemek için bilgisayar simülasyonlarını nasıl kullandıklarını açıkladı.

“Katı maddeler bile uzun zaman aralıklarında akacaktır ve buz, kayalara göre daha kolay akar. Kraterler, yüksek gerilimler üreten derin çanaklara sahiptir, bu çanaklar daha sonra daha düşük bir gerilim durumuna geçerek katı hal akışı yoluyla daha sığ bir çanakla sonuçlanır” dedi. “Dolayısıyla NASA’nın Şafak misyonundan sonraki sonuç, gevşek, sığ kraterlerin olmaması nedeniyle kabuğun o kadar buzlu olamayacağıydı. Bilgisayar simülasyonlarımız, buzun yalnızca çok az miktarda buz dışı yabancı maddelerle akabileceği yeni bir yolu açıklıyor. buz bakımından zengin bir kabuğun milyarlarca yıl boyunca zar zor akmasına izin verecek şekilde karıştırılmıştır. Bu nedenle, gözlemlenen krater gevşemesi eksikliğiyle hala eşleşen, buz bakımından zengin bir Ceres elde edebildik. Bu simülasyonlarda farklı kabuk yapılarını test ettik. ve Cerean kraterlerinin gevşemesini sınırlamanın en iyi yolunun, yüzeye yakın yüksek buz içeriğine sahip, derinliğe göre daha düşük buza doğru derecelenen kademeli bir kabuğun olduğunu buldu.”

Sori, odak noktası gezegen jeofiziği olan bir gezegen bilimcidir. Ekibi gezegenlerin iç mekanları, gezegen iç mekanları ve yüzeyleri arasındaki bağlantılar hakkındaki soruları ele alıyor ve bu sorular uzay aracı görevleriyle çözülebilir. Çalışmaları, Ay ve Mars’tan dış güneş sistemindeki buzlu nesnelere kadar güneş sistemindeki birçok katı cismi kapsıyor.

Sori, “Ceres, asteroit kuşağındaki en büyük nesne ve bir cüce gezegen. Sanırım bazen insanlar küçük, topaklı şeyleri asteroit olarak düşünüyor (ve çoğu öyle!), ancak Ceres gerçekten daha çok bir gezegene benziyor.” dedi. “Bu, çapı 950 kilometre kadar olan büyük bir küredir ve kraterler, volkanlar ve heyelanlar gibi yüzey özelliklerine sahiptir.”

27 Eylül 2007’de NASA, Şafak görevini başlattı. Bu görev, dünya dışı iki hedefin (protogezegen Vesta ve Ceres) yörüngesinde dönen ilk ve tek uzay aracıydı. Dawn, 2007 yılında fırlatılmasına rağmen 2015 yılına kadar Ceres’e ulaşamadı. 2018 yılına kadar cüce gezegenin yörüngesinde dolaştı.

“Ceres’te krater gevşemesine direnen buz açısından zengin bir kabuk bulmak için Dawn verileriyle yapılan çok sayıda gözlemi motivasyon olarak kullandık. Farklı yüzey özellikleri (örneğin çukurlar, kubbeler ve heyelanlar vb.), Ceres’in yakın yüzeyinin çok sayıda buz içerdiğini gösteriyor. buz,” dedi Pamerleau. “Spektrografik veriler ayrıca cüce gezegendeki regolitin altında buz olması gerektiğini gösteriyor ve yerçekimi verileri buzun, özellikle de saf olmayan buzun yoğunluğuna çok yakın bir yoğunluk değeri veriyor. Ayrıca Ceres’teki gerçek bir karmaşık kraterin topografik profilini aldık ve kullandık. bazı simülasyonlarımızın geometrisini oluşturmak için.”

Sori, Ceres’in en büyük asteroit olması nedeniyle, Dünya’dan yapılan kütle tahminlerine dayanarak onun herhangi bir buzlu nesne olabileceğine dair şüphelerin bulunduğunu söylüyor. bu faktörler onu bir uzay aracı ziyareti için mükemmel bir seçim haline getirdi.

“Bana göre tüm bunların heyecan verici kısmı, eğer haklıysak, Dünya’ya oldukça yakın donmuş bir okyanus dünyamızın olması. Ceres, dış güneş sisteminin okyanusa ev sahipliği yapan buzlu ayları için değerli bir karşılaştırma noktası olabilir. Sori, Jüpiter’in uydusu Europa ve Satürn’ün uydusu Enceladus gibi” dedi. “Bu nedenle Ceres’in evrendeki en erişilebilir buzlu dünya olduğunu düşünüyoruz. Bu da onu gelecekteki uzay aracı görevleri için harika bir hedef haline getiriyor. Ceres’in yüzeyinde gördüğümüz parlak özelliklerden bazıları Ceres’in çamurlu okyanusunun kalıntılarıdır; ya da tamamen donmuş, yüzeye çıkmış. Böylece, uzay aracı göndermenin çok da zor olmadığı eski bir okyanus dünyasının okyanuslarından örnekler toplayabileceğimiz bir yerimiz var.”