A Dawn űrszonda 3 éve érkezett meg a Ceres törpebolygóhoz, miután a Vesta-t tanulmányozta, az eredetileg 9 évesre tervezett működést másfél évvel már most túlszárnyalta. A szonda a Ceres körül keringve végzi méréseit, s a számítások szerint ez év második feléig tart ki az üzemanyaga, ám ezután is a kisbolygó körüli stabil pályán kering majd tovább.

A számtalan, eddig hozott meglepő felvétele és felfedezése sorához újabb csatlakozik: a szonda adatainak elemzéséből egy most megjelent tanulmányban arra következtetnek, hogy a Ceres felszínén lévő víz évszakos jellegű dinamikus változásokat mutat. A kisbolygó déli féltekéjén elhelyezkedő Juling-kráter közel függőleges falának 6 hónap alatt (2016. április végétől október végéig) tapasztalt változásai a kutatók szerint ahhoz köthetőek, hogy a napfény hatására felmelegedő felszínről kiszabadul, majd a kráterfalon lecsapódik a víz. Az adatokat a Dawn infravörös spektroszkópjának mérései adták, ezek alapján a nyár kezdetén a kráter árnyékban lévő északi falán elkezdett nőni a kimutatható víz mennyisége, amikor a Nap egyre inkább bevilágította a kráter alját. Mivel a kráterfal árnyékban marad, így az ott látható víz valószínűleg nem helyben került a felszínre, hanem a napsütötte aljzatról elszublimálva jutott a szabadba. A Ceres megvilágított régióiban a felszíni hőmérséklet elegendő ahhoz, hogy a napfény a szublimációt serkentse, s a vékony felszíni porréteg alól így kiszabadulhasson az ott rejtőző fagyott víz. A hideg, árnyékban lévő kráterfalon azután, a földi harmatképződéshez hasonló folyamat révén kicsapódik a víz, és ott jól láthatóan változó nagyságú réteget alkot.
A Dawn a Ceres északi féltekéjén is látott több, árnyékban lévő kráterben vízjeget, amiből már sejtették, hogy a megvilágítástól függően változhat annak felszíni előfordulása. A napsütötte területeken viszont nem látszott vízjég, mivel onnan elszublimál, így csak az árnyékban lehet felszíni jeget találni. A Juling-krátert fél éven át követő megfigyelések során azután kiderült, hogy míg az első átrepüléskor a kráterfal mintegy 9%-át borította víz, az utolsó átrepüléskor ez már kb. 14%-ra nőtt. A nagyjából 40 km2-es felületű kráterfalon ez azt jelenti, hogy 3,6 km2-ről 5,5 km2-re gyarapodott a jégborítású terület. A mérésekből megállapították azt is, hogy a felszínt borító szemcsék kb. 0,1 milliméteres nagyságúak. Kiszámították ezen adatokból, hogy milyen mennyiségű víz jelent meg a kráterfalon: az adott szemcsenagyságú felszínen a vízjéggel fedett terület növekedése a fél éves időszakban 125 (± 25) köbméter plusz vízjeget jelentett.

A szublimáció-kicsapódás körforgása nagyban hasonlítható ahhoz, amit pl. a 67P/Churyumov-Gerasimenko üstökösön tapasztaltak a növekvő megvilágítás hatására. A Ceres esetében a Nap körüli pálya indokolja a ciklikusnak vélt folyamat kialakulását, a megfigyelési időszak után a törpebolygó napközelsége idején a kráterfal is kap majd némi megvilágítást, így onnan is szublimálni kell a kirakódott jégnek, csökkentve a látható mennyiséget, ezt persze újabb megfigyelés-sorozattal lehetne igazolni csak.

A Ceres esetében korábban néhány alkalomal időszakosan megjelenő légkört is észleltek, erről egy éve számoltak be, az ideiglenes légkör kialakulását viszont a naptevékenységhez kötötték – a napszél nagyenergiás részecskéi szabadították ki a talajrétegekből a vizet, ami néhány napon át a kisbolygó körül maradt. A tranziens légkör megjelenésének ideje egybeesett a Nap felől érkező nagyenergiás részecskék számának növekedésével, és a mért légkör mennyisége nem volt magyarázható a felszínről alapvetően elszublimáló víz számított mennyiségével.
A mostani kutatás során azonban nem találták jelentősnek azt a hatást, amit a nagyenergiás részecskék okozhatnának, a kráteraljzat megvilágításával észlelt egyértelmű összefüggés egymagában is képes megmagyarázni a lokálisan felszaporodó vízjeget.

A tanulmányt a Science Advances március 14-i számában szabadon olvashatjuk.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)