Используя данные с высоким пространственным разрешением, собранные детектором гамма-излучения и нейтронов (GRaND) на борту космического зонда НАСА Dawn, исследователи планет обнаружили повышенные концентрации водорода в кратере Оккатор и вокруг него, который содержит наиболее заметные яркие пятна Цереры.
«Карликовая планета Церера, самое большое тело в главном поясе астероидов, богата водой», — говорят астрономы.
Внутренняя структура Цереры состоит из каменистой мантии и 40-километровой коры, в которой преобладают замерзшие остатки древнего глобального океана.
Реологические ограничения указывают на то, что кора богата летучими веществами и содержит водяной лед, филлосиликаты, соли и, возможно, клатратные гидраты.
Самый внешний пояс Цереры содержит водяной лед, который постепенно сублимируется в ответ на нагрев поверхности солнечным светом
«Поскольку ось вращения Цереры почти перпендикулярна солнечным лучам, лед отступил на большую глубину на экваторе, чем на полюсах» — говорят ученые. «Мы предположили, что удары могут переносить водяной лед из внешней коры на поверхность, пополняя реголит льдом», — добавили они.
Таким образом, распределение приповерхностного водяного льда в верхних нескольких дециметрах реголита, по данным GRaND, определяется как сильными ударами, так и длительной сублимацией, вызванной инсоляцией.
Астрономы проверили эту гипотезу с помощью данных GRaND с высоким пространственным разрешением, полученных на заключительном этапе миссии Dawn.
Нейтронный спектрометр GRaND обнаружил повышенную концентрацию водорода глубоко от поверхности Оккатора, молодого кратера диаметром 90 км, расположенного на 19,82 ° с.ш., где приповерхностный лед не ожидается.
«Избыточный водород находится в форме водяного льда», — сказали исследователи. «Результаты подтверждают, что внешняя кора Цереры богата льдом и что водяной лед может выжить при ударных выбросах на безвоздушных ледяных телах».
Эти данные предполагают частичный контроль над распределением приповерхностного льда при сильных ударах и обеспечивают ограничения на возраст поверхности и теплофизические свойства реголита.
Астрономы полагают, что лед сохранился в течение примерно 20 миллионов лет после образования Оккатора.
«Сходство между глобальным распределением водорода и структурой крупных кратеров предполагает, что в результате ударных процессов лед поднялся на поверхность в другом месте на Церере. Этот процесс сопровождается потерей льда в результате сублимации, вызванной нагревом поверхности солнечным светом».
Удар, который сформировал кратер Occator, должен был привести к выемке материалов земной коры на глубину до 10 км. Таким образом, наблюдаемое увеличение концентрации водорода в кратере подтверждает предположение, что кора богата льдом.
«Полученные данные подтверждают возникающий консенсус о том, что Церера представляет собой дифференцированное тело, в котором лед отделился от скальной породы, чтобы сформировать ледяную внешнюю оболочку и подкорковый океан» — объяснили исследователи.
«Более мелкие, богатые водой тела, включая материнские тела углеродистых хондритовых метеоритов, возможно, не подверглись дифференциации».
«Итак, результаты могут иметь значение для эволюции ледяных тел, малых и больших. В более широком смысле, как океанский мир, Церера может быть обитаемой и поэтому является привлекательной целью для будущих миссий» — делают вывод астрономы.
Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.Подпишитесь на наш канал в Telegram
