A Ceres törpebolygót vizsgáló Dawn űrszonda mérési eredményei alapján két új tanulmány jelent meg, egyikben az égitest összetételét és belső szerkezetét vizsgálták, a másikban pedig a felszínén található nyomok alapján egy korábban létezett óceán jeleit taglalják a kutatók.

A Ceres körül keringő szonda gravitációs mérései azon az elven alapulnak, hogy az eltérő gravitációjú helyek feletti átrepülések során a gravitáció eltérő módon hat a szonda mozgására, pályájára – ez utóbbi pontos adatait a szonda rádiójeleinek beérkezéséből lehet kiszámítani. Jól bevált módszer ez, mind a Föld körüli műholdak, mind más égitestek körüli szondák használják jó ideje. A Dawn adatai alapján elkészítették a NASA kutatói a törpebolygó gravitációs térképét, ebből pedig a törpebolygó belső szerkezeti felépítésére vonatkozó következtetések születtek (a Journal of Geophysical Research jelentette meg a tanulmányukat). A Ceres néhány felszíni alakzata – az Occator-, Kelwan- és Yalode- kráterek, és az Ahuna Mons nevű hegy – gravitációs anomáliákkal esik egybe, ez pedig a felszín alatti részük tulajdonságaira utal. A kutatók úgy találták, hogy a Ceres kérge igen kis sűrűségű, s e jellemzőjében közelebb áll a jéghez, mint a kőzetekhez, azonban a jég önmagában túl lágy lenne ahhoz, hogy a kérget alapvetően alkotó anyag lehessen. Vajon mi alkothatja akkor a törpebolygó kérgét? Erről már a második tanulmányban kereshetjük a választ.

A Harward Egyetem kutatói a Ceres kérgének és mélyebb rétegeinek szilárdságát, összetételét és a topográfiai sajátosságok összefüggéseit vizsgálták (a kutatási eredményeket az Earth and Planetary Science Letters közölte). A felszíni alakzatok kialakulása és az eltelt idők során elszenvedett változásai vallanak az égitest belső felépítéséről és összetételéről is. Míg egy kőzetekből felépülő kéreg hosszú évmilliárdok alatt is változatlan marad, addig a sók és hidrátok jellemezte összetétel esetén a kéreg deformálódik az idők során.

A Ceres kérgének változásaiból a kutatók arra következtettek, hogy abban jelentős mennyiségben van jelen valamilyen klatrát. (A klatrát egy olyan anyag, amelyben gázmolekula köré épült vízmolekulák alkotnak szilárd és erős szerkezetet, jól ismert földi példa rá a tengerek mélyén talált metán-hidrát, a Ceres kérgének modellszámításaiban is a metán-hidrát jól ismert tulajdonságait használták a kutatók.) A klatrátok sűrűsége alig nagyobb a vízénél, ám a szilárdságuk százszor vagy ezerszer is nagyobb lehet. Ha a Ceres kérgének összetevői közt ez az anyag is szerepel, akkor ez megmagyarázza a kéreg szilárdságát és kis sűrűségét is – ez pedig arra is választ ad, hogy miért és miként változhattak meg a törpebolygó felszíni alakzatai az idők során. A kutatók szerint a Ceresen egykoron jóval változatosabb felszíni formák voltak, azonban ezek lassanként beleolvadtak a környezetbe, a hegyek ellapultak, az árkok kisimultak, ez pedig rugalmas és kis mennyiségben akár folyékony anyagokat is tartalmazó kérget jelenthet. A Ceres egykori (mintegy 4 milliárd évvel ezelőtti) óceánja ma nagyrészt a kéregbe épült formában maradt fenn – jég, klatrátok és különféle sók formájában. Emellett lehetséges az is, hogy nem a teljes óceán épült így be a kéregbe, hanem a felszín alatt rejtőzhet még folyékony állapotú víz is – e feltételezés egybecseng azokkal a Ceres-modellekkel, amelyeket még a Dawn űrszonda megérkezése előtti időkben, földi mérések alapján állítottak fel a bolygókutatók. A Ceres egykori felszínének legnagyobb részét borító óceánja lassanként a kéregbe fagyott, a becsapódások hatására a víz egy része persze eltávozott, de a mélyebb rétegekben megmaradt. A Ceres kérgének összetevői közt a víz aránya a felsőbb rétegekben nagyjából 25 tömegszázalékot tesz ki, a mélyebb rétegek ennél kisebb arányban tartalmazhatnak vizet. A kéreg legvalószínűbb összetétele 36% rétegszilikát ill. karbonát, 29% klatrát ill.hidratált só, valamint 25%-nál kicsit több víz. A víz e formában kötött, igen nagy mennyisége a kutatók szerint a Cerest egykor beborító óceánnak a nyoma, a Ceres kérge 41 km vastagságú, alatta pedig sűrűbb kőzetekből álló köpeny található.

Az eredeti angol nyelvű cikk IDE kattintva elérhető.

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