Nejbližší trpasličí planeta odhalena jako zamrzlý oceánský svět

Objevy Purdue University a Laboratoře tryskového pohonu NASA naznačují, že Ceres, který byl dříve považován za suchý asteroid, se ve skutečnosti možná skládá až z 90 % z ledu, což mění naše představy o jeho struktuře a historii. Trpasličí planeta Ceres je zobrazena na snímku ve falešných barvách, které zvýrazňují rozdíly v povrchových materiálech. Výzkumy ukazují, že Ceres, který byl původně považován za kamenný, je převážně ledový, což zpochybňuje dřívější názory.

Zjištění ukazují, že v minulosti se mohlo jednat o bahnitý oceánský svět, přičemž simulace potvrzují přítomnost silné ledové kůry. To nově definuje Ceres jako klíčovou lokalitu pro studium mimozemských oceánů. Od doby, kdy ji v roce 1801 objevil Giuseppe Piazzi, jsou astronomové a planetologové fascinováni prvním asteroidem, který byl kdy spatřen v naší Sluneční soustavě. Její silně zvrásněný povrch poznamenaný nárazy naznačoval, že tato planetka/trpasličí planeta není příliš ledová.

Nové poznatky o složení
Nedávný výzkum Purdue University a Laboratoře tryskového pohonu NASA (JPL) však naznačuje něco jiného. Nyní se vědci domnívají, že Ceres je převážně ledový a kdysi se na něm mohl nacházet bahnitý oceán. Toto odhalení o ledové kůře Ceres vyplynulo z práce Iana Pamerleaua, doktoranda, a Michaela Soriho, odborného asistenta na Purdueově katedře věd o Zemi, atmosféře a planetách, kteří své výsledky publikovali v časopise Nature Astronomy. Spolu s Jennifer Scullyovou, vědeckou pracovnicí JPL, tým využil počítačové simulace ke studiu deformace kráterů Ceres v průběhu miliard let.

Přehodnocení deformace kráterů
„Domníváme se, že v blízkosti povrchu Ceres se nachází velké množství vodního ledu a že s postupující hloubkou ledu postupně ubývá,“ řekl Michael Sori. „Lidé si dříve mysleli, že pokud by byl Ceres velmi ledový, krátery se v průběhu času rychle deformují, jako když na Zemi tečou ledovce nebo jako mazlavý tekoucí med. My jsme však pomocí našich simulací ukázali, že led může být v podmínkách na Ceresu mnohem silnější, než se dříve předpokládalo, pokud do něj přimícháte jen trochu pevné horniny.“

Objev týmu je v rozporu s dosavadním přesvědčením, že Ceres je relativně suchý. Obecně se předpokládalo, že Ceres je z méně než 30 % tvořen ledem, ale Soriho tým se nyní domnívá, že jeho povrch je tvořen spíše z 90 % ledem.

Ceres: Starověký oceánský svět
„Naše interpretace toho všeho je, že Ceres býval 'oceánským světem' jako Europa (jeden z Jupiterových měsíců), ale se špinavým, bahnitým oceánem,“ řekl Sori. „Když tento bahnitý oceán časem zamrzl, vytvořil ledovou kůru s trochou kamenného materiálu, který v ní uvízl.“ Ian Pamerleau vysvětlil, jak pomocí počítačových simulací modelovali, jakým způsobem dochází k deformaci kráterů na Ceresu v průběhu miliard let.

„I pevná tělesa tečou v dlouhých časových intervalech a led teče snadněji než hornina. Krátery mají hluboké mísy, v nichž vznikají vysoká napětí, která se pak uvolňují do nižšího napěťového stavu, což vede k mělčí misce prostřednictvím proudění v pevném stavu,“ řekl Ian Pamerleau. „Takže závěr po misi Dawn byl, že vzhledem k nedostatku uvolněných, mělkých kráterů nemůže být kůra tak ledová. Naše počítačové simulace počítají s novým způsobem, že led může téct jen s malým množstvím přimíchaných neledových příměsí, což by umožnilo, aby velmi ledová kůra sotva tekla i po miliardy let. Proto bychom mohli získat Ceres bohatý na led, který by přesto odpovídal pozorovanému nedostatku rozvolněných kráterů. V těchto simulacích jsme testovali různé struktury kůry a zjistili jsme, že gradační kůra s vysokým obsahem ledu u povrchu, která s hloubkou graduje k nižšímu obsahu ledu, je nejlepším způsobem, jak omezit deformaci kráterů.“

Význam planetární geofyziky
Sori je planetolog, který se zaměřuje na planetární geofyziku. Jeho tým se zabývá otázkami týkajícími se nitra planet, souvislostí mezi nitrem a povrchem planet a otázkami, které by mohly být vyřešeny pomocí misí kosmických sond. Jeho práce zahrnuje mnoho pevných těles ve Sluneční soustavě, od Měsíce a Marsu až po ledové objekty ve vnější Sluneční soustavě.

„Ceres je největší objekt v pásu asteroidů a trpasličí planeta. Myslím, že lidé někdy považují malé, hrudkovité věci za planetky (a většina z nich jimi je!), ale Ceres ve skutečnosti vypadá spíše jako planeta,“ řekl Sori. „Je to velká koule o průměru asi 950 kilometrů a má povrchové rysy, jako jsou krátery, sopky a sesuvy půdy.“

Poznatky mise NASA Dawn
Dne 27. září 2007 NASA vypustila sondu Dawn. Tato mise byla první a jedinou sondou, která obíhala kolem dvou cílů – planetky Vesta a trpasličí planety Ceres. Ačkoli byla sonda Dawn vypuštěna v roce 2007, k Ceresu dorazila až v roce 2015. Kolem trpasličí planety obíhala až do roku 2018.

„Jako motivaci pro zjištění ledové kůry, která odolala deformaci kráterů na Ceresu, jsme použili několik pozorování provedených sondou Dawn. Různé povrchové rysy (např. jámy, dómy a sesuvy atd.) naznačují, že blízké podpovrchové vrstvy Ceresu obsahují velké množství ledu,“ řekl Pamerleau. „Spektrografická data také ukazují, že pod regolitem trpasličí planety by se měl nacházet led, a gravitační data poskytují hodnotu hustoty velmi blízkou hustotě ledu, konkrétně nečistého ledu. Také jsme vzali topografický profil skutečného složitého kráteru na Ceresu a použili ho ke konstrukci geometrie pro některé naše simulace.“

Sori říká, že vzhledem k tomu, že Ceres je největší asteroid, existovalo podezření, že by to mohl být jakýkoliv ledový objekt na základě některých odhadů jeho hmotnosti provedených ze Země. Tyto faktory z něj udělaly skvělou volbu pro návštěvu kosmické sondy.

„Pro mě je na tom všem vzrušující to, že pokud se nemýlíme, máme zamrzlý oceánský svět docela blízko Země. Ceres může být cenným srovnávacím bodem pro ledové měsíce vnější Sluneční soustavy, na kterých se nachází oceán, jako je Jupiterův měsíc Europa a Saturnův satelit Enceladus,“ řekl Sori. „Domníváme se, že Ceres je proto nejpřístupnějším ledovým světem ve vesmíru. To z něj činí skvělý cíl pro budoucí mise kosmických sond. Některé z jasných rysů, které vidíme na povrchu Ceres, jsou pozůstatky bahnitého oceánu, který je nyní z větší části nebo zcela zamrzlý a vyvřel na povrch. Máme tedy místo, kde můžeme sbírat vzorky z oceánu dávného světa, ke kterému není příliš obtížné vyslat kosmickou sondu.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/rewriting-ceres-closest-dwarf-planet-revealed-as-a-frozen-ocean-world/

autor: František Martinek