Ceres em cores naturais, Dawn Mission Snapshot maio 2015Em março de 2015, a missão NASA Dawn chegou a Ceres, protoplanet e o maior objeto do cinturão de asteróides. A missão Dawn explora os objetos mais antigos do sistema solar para obter informações sobre as condições e processos que ocorreram nos estágios iniciais de sua existência. Dawn já determinou que os minerais aqüíferos são comuns em Ceres, o que sugere que havia um oceano global no protoplanet.
Isso, é claro, levantou muitas questões: o que aconteceu com o oceano e ainda poderia haver água em Ceres? A esse respeito, a equipe de Dawn recentemente conduziu dois estudos que esclarecem essas questões. No primeiro, os dados obtidos por gravidade foram utilizados para descrever o interior do protoplanet. O segundo estudou a topografia de um corpo celeste para determinar sua estrutura.
O primeiro estudo, "Restrições à estrutura interna de Ceres e evolução com base em sua forma e gravidade, medida pela sonda Dawn", foi publicado recentemente no Journal of Geophysical Research. A equipe, liderada por um pós-doca do JPL Anton Ermakov, incluiu pesquisadores do Goddard Space Flight Center, do German Aerospace Center, da Columbia University, da University of California em Los Angeles e do Massachusetts Institute of Technology.
Ceres foto tirada pela sonda DawnA equipe trabalhou com os dados de gravidade do protoplanet coletados pela sonda Dawn após entrar em órbita em torno de Ceres. Usando a
rede de comunicações espaciais de longo alcance da NASA para rastrear pequenas mudanças na órbita da espaçonave, Ermakov e seus colegas foram capazes de medir a forma e a gravidade em Ceres para determinar sua composição e estrutura.
Eles encontraram sinais de atividade geológica em Ceres; se não no momento atual, então no passado relativamente recente. Isso pode ser visto nas três crateras - Okkator, Kervan e Yalod - e na única montanha alta de Ceres, Ahuna Mons. Eles estão associados a "anomalias gravitacionais", as discrepâncias entre os modelos de gravidade de Ceres e o que a sonda Dawn observa na realidade.
A equipe concluiu que essas quatro características e outras formações geológicas notáveis são sinais de
crio-vulcanismo de estruturas subterrâneas. Além disso, eles determinaram uma densidade relativamente baixa da crosta, mais próxima do gelo do que das rochas sólidas. Mas isso não coincidiu com o estudo anterior de Michael Bland, do US Geological Survey.
Um estudo de Bland, publicado na revista Nature Geoscience em 2016, observou que é improvável que o gelo seja o principal componente da densa crosta de Ceres, já que é muito macio para isso. Naturalmente, surge a questão de como a crosta pode ser tão leve quanto o gelo, coincidindo em densidade com ela e, ao mesmo tempo, muito mais durável. Para responder a essa pergunta, a segunda equipe tentou simular a evolução da superfície de Ceres.
Dados gravitacionais de Ceres, fornecendo pistas sobre sua estruturaO estudo deles, "A estrutura interna de Ceres, descoberta usando topografia e gravidade da superfície", foi publicado na revista Earth and Planetary Science Letters. A equipe liderada por Roger Fu, professor associado do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT, consistia em funcionários do Instituto de Tecnologia da Virgínia, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, do Southwest Research Institute, da US Geological Society e do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália.
Eles estudaram a resistência e a composição da casca de Ceres e a estrutura interna com base em sua topografia. Modelando os fluxos da crosta do protoplanet, Fu e seus colegas determinaram que ele provavelmente consiste em uma mistura de gelo, sais, pedras e
hidratos de clatrato . Tais estruturas, consistindo de uma molécula de gás cercada por moléculas de água, são obtidas 100-1000 mais fortes que o gelo da água.
De acordo com sua teoria, uma estrutura de alta resistência pode repousar em uma camada mais macia contendo uma certa quantidade de líquido. Isso permite que a topografia do Ceres mude ao longo do tempo e suavize os recursos que antes se destacavam mais fortemente. Essa opção também responde à questão de um possível oceano - congelou e ficou preso por uma crosta dura. No entanto, parte de suas águas ainda deve estar em estado líquido abaixo da superfície.
Essa teoria coincide com vários modelos de evolução térmica publicados antes de Dawn chegar a Ceres. Os modelos afirmam que existe água líquida dentro de Ceres, o que é semelhante às descobertas feitas na lua de Júpiter, na Europa, e na lua de Saturno, Encélado. Mas, no caso de Ceres, esse fluido pode ser os restos do oceano antigo, e não o resultado da atividade geológica atual dos interiores do corpo celeste.
Possível estrutura interna de CeresJuntos, esses estudos mostram que Ceres tinha uma história longa e turbulenta. O primeiro estudo descobriu que a crosta de Ceres é uma mistura de gelo, sais e aqüíferos - representando a maior parte do oceano antigo. Um segundo estudo sugere que, sob a crosta da superfície dura de Ceres, uma camada mais macia está escondida, o que pode ser um sinal de fluido remanescente do oceano.
Como explicou Julie Castillo-Rogez, participante do projeto Dawn no JPL e coautora de ambos os estudos: “Estamos cada vez mais conscientes de que Ceres é um mundo complexo e dinâmico que teve muita água na fase líquida no passado e algum tipo de então sua quantidade no presente. "
Em 19 de outubro de 2017, a NASA anunciou que a missão Dawn seria estendida até o veículo ficar sem combustível - isso aconteceria em algum momento no segundo semestre de 2018. Renovação significa que Dawn estará em órbita em torno de Ceres quando passar pelo periélio em abril de 2018. Nesse momento, o gelo da superfície começará a evaporar e formar uma atmosfera temporária.
Durante esse período e além, o dispositivo permanecerá em uma órbita estável em torno de Ceres e continuará a enviar informações sobre este protoplanet. Os dados obtidos ajudarão a melhorar nossa compreensão dos estágios iniciais do desenvolvimento do sistema solar e do processo de sua evolução ao longo de bilhões de anos.
No futuro, talvez enviaremos um aparelho para Ceres que possa descer à superfície e examinar diretamente sua topografia. Se tudo der certo, no futuro as missões serão capazes de explorar o interior de Ceres, bem como outros mundos "oceânicos", como Europa e Encélado, e descobrir o que está escondido sob sua superfície gelada!