Ледяные вулканы могли стереть кратеры на карликовой планете Церера

Вид на крупнейший хорошо сохранившийся на Церере ударный кратер длиной 170 миль (280 км), Керван, недалеко от лимба. Цветовая кодировка указывает высоту (синий: низкий; красный: высокий), увеличенную в 3 раза.

Вид на крупнейший хорошо сохранившийся на Церере ударный кратер длиной 170 миль (280 км), Керван, недалеко от лимба. Цветовая кодировка указывает высоту (синий: низкий; красный: высокий), увеличенную в 3 раза. (Изображение предоставлено Юго-западным исследовательским институтом / Симоне Марчи.)



Ледяные вулканы на Церере могут помочь разгадать загадку того, почему большие кратеры кажутся пропал без вести на поверхности карликовой планеты , показывает новое исследование.



Имея диаметр около 585 миль (940 километров), Церера является крупнейшим членом пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером. Согласно новому исследованию, большие участки поверхности Цереры «насыщены» кратерами шириной около 37 миль (60 километров) или меньше, вероятно, образованными метеоритами, врезающимися в поверхность карликовой планеты. Однако самый большой подтвержденный ударный кратер на Церере имеет ширину всего около 175 миль (280 км).

Предыдущая работа, в которой анализировалась рябая Веста, второй по величине астероид в мире. пояс астероидов , предположил, что на Церере должно быть не менее шести-семи кратеров диаметром 250 миль (400 км) или больше. Точно так же более ранние исследования, в которых моделировалась эволюция планет из планетезималей - строительных блоков планет - предполагали, что на Церере должно было образоваться от 10 до 15 кратеров шириной более 250 миль (400 км) за время ее жизни, составляющей около 4,55 миллиарда лет. [Карликовая планета Церера: удивительные фотографии]



Астрономы ранее обнаружили, что самые большие кратеры на многих астероидах часто бывают такими же большими, как и сами астероиды; например, самый большой кратер на Весте шириной 325 миль (525 км) имеет диаметр около 310 миль (500 км). Таким образом, заметное отсутствие больших кратеров на Церере было загадкой.

Вид на крупнейший хорошо сохранившийся на Церере ударный кратер длиной 170 миль (280 км), Керван, недалеко от лимба. Цветовая кодировка указывает высоту (синий: низкий; красный: высокий), увеличенную в 3 раза.(Изображение предоставлено Юго-западным исследовательским институтом / Симоне Марчи.)

Чтобы решить загадку пропавших без вести кратеров на Церере, исследователи использовали данные миссии NASA Dawn, которая начала вращаться вокруг Цереры в апреле 2015 года. Они использовали данные, чтобы смоделировать, как астероид (который на самом деле достаточно большой, чтобы считаться карликовой планетой) мог эволюционировать с течением времени. Исследователи провели около 1000 компьютерных симуляций столкновений, которые Церера могла пережить за свою жизнь, предполагая, что она сохраняла свое текущее положение в поясе астероидов в течение последних 4,55 миллиарда лет, говорится в статье. (Наилучшая текущая оценка возраста Солнечной системы составляет 4,56 миллиарда лет, и исследователи подсчитали, что Церера сформировалась в пределах от 1 до 10 миллионов лет после рождения Солнечной системы.)



Неожиданно ученые обнаружили, что на Церере не только отсутствуют гигантские кратеры, но и кратеры лишь немного меньшего размера. Их моделирование предсказало, что на Церере должно быть от 90 до 180 кратеров, каждый шириной более 65 миль (100 км), но на Церере, похоже, всего около 40 таких кратеров. Кроме того, моделирование предсказало, что на Церере должно быть от 40 до 70 кратеров, каждый из которых имеет диаметр более 95 миль (150 км), но на Церере таких кратеров всего около 20.

Небольшие кратеры на поверхности Цереры, недалеко от экватора, снятые зондом Dawn.

Небольшие кратеры на поверхности Цереры, недалеко от экватора, снятые зондом Dawn.(Изображение предоставлено: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA)



Космический зонд Dawn получает человечество

Космический зонд Dawn дает человечеству лучший вид на крошечного выжившего с самых первых дней Солнечной системы. Посмотрите, что мы знаем о карликовой планете Церера в этой инфографике.(Изображение предоставлено Карлом Тейтом, художником по инфографике)

В целом, модели предсказывали, что вероятность того, что на Церере будет так мало кратеров, составляет менее 2 процентов.

«Отсутствие крупных кратеров было абсолютной неожиданностью. Это резко контрастирует с другими астероидами - например, Веста », - сказала demokratija.eu ведущий автор исследования Симона Марчи, планетолог из Юго-западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. «Таким образом, это указывает на нечто особенное в Церере, то, о чем мы не могли догадаться».

Исследователи предположили, что многие крупные кратеры на Церере были стерты до неузнаваемости. У исследователей было несколько возможных объяснений того, как это могло произойти; например, поверхность Цереры со временем могла просто расслабиться и стать менее морщинистой.

Другим объяснением могут быть ледяные вулканы.

В то время как обычные вулканы на Земле извергают расплавленную породу, считается, что ледяные вулканы, также известные как криовулканы, извергают струи водяного льда и других замороженных молекул. Недавние исследования предполагают, что Церера может состоять на 25% из водяного льда по массе (внутри) и, таким образом, может испытывать криовулканическую активность.

Ученые предположили, что криовулканические извержения могли резко изменить поверхность Цереры, стереть множество кратеров. Например, исследователи обнаружили потускневшие свидетельства одного или, возможно, двух кратеров диаметром около 500 миль (800 км).

Большие кратеры в основном образовывались на Церере в начале ее истории, когда вокруг Солнечной системы было больше крупных камней. Со временем большая часть этих камней столкнулась бы с другими объектами и разлетелась бы на куски, что привело бы к все меньшим и меньшим кратерам на Церере. Криовулканизм, возможно, был более распространен на Церере в первые годы ее существования, когда ее внутренняя часть была теплее, а вулканы, возможно, уничтожили многие из более крупных кратеров. По словам Марчи, по мере того, как криовулканизм на Церере утих, выживало все больше и больше кратеров, оставляя после себя в основном более мелкие.

«Мы постараемся определить, что это был за процесс уничтожения», - сказал Марчи. «[Могут быть даже] другие процессы, о которых мы не думали».

Ученые подробно рассказали о своих выводах онлайн 26 июля в журнале Nature Communications.

Следите за сообщениями Чарльза К. Чоя на Twitter. @cqchoi . Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook а также Google+ . Оригинальная статья о demokratija.eu .