Vědci zjistili, že kůra na Ceres je tvořena směsí ledu, solí a hydratovaných materiálů, které byly zapojeny do dávné a možné i geologicky nedávné aktivity. Stejně tak se zdá, že tato kůra nejvíce odpovídá přítomnosti dávného oceánu. Druhá studie částečně z té první vychází a předpokládá existenci měkčí a snáze deformovatelné vrstvy pod tuhou povrchovou kůrou, což by mohla být známka přítomnosti zbytků kapaliny, která tu zůstala jako pozůstatek po dávném oceánu.

Topografická mapa trpasličí planety Ceres. Zdroj: https://cdn1.vox-cdn.com

„Stále více a více poznáváme, že Ceres je komplexní a dynamický svět, který možná měl kdysi dávno hodně kapalné vody a možná tam ještě nějaká zbyla kdesi v podzemí,“ uvádí Julie Castillo-Rogez, která se podílí na analýze dat ze sondy Dawn a která je podepsána jako spoluautorka u obou studií. Vědecky nejjednodušší by bylo na trpasličí planetě přistát a prozkoumat její vnitřní strukturu. To by s sebou ale neslo technická rizika a komplikace, ale i hrozbu kontaminace Ceres pozemskými mikroorganismy. Místo toho tedy vědci použijí nepřímou metodu měření z oběžné dráhy. Jejich cílem je měřit gravitaci, z jejíchž změn se dá odhadnout vnitřní struktura  trpasličí planety i složení podpovrchových vrstev.

Ahuna Mons na Ceres. Zdroj: http://www.space.com/

První studii vedl Anton Ermakov z Jet Propulsion Laboratory, který vycházel z tvaru Ceres a gravitačních měření od sondy Dawn. Tato měření získal ze sledování pohybu sondy pomocí sítě komunikačních antén Deep Space Network. Podařilo se mu vystopovat drobné změny v parametrech oběžné dráhy sondy a své poznatky následně publikoval v časopise Geophysical Research: Planets.

Ermakov a jeho kolegové zjistili, že je pravděpodobné, že je Ceres geologicky aktivní. A pokud ne dnes, tak mohla být v nedávné minulosti. Hned tři krátery (Occator, Kerwan a Yalode) a známá osamocená hora Ahuna Mons jsou spojeny s gravitačními anomáliemi. To znamená, že se tu vyskytují odchylky mezi  vědeckým modelem gravitace v těchto místech a tím, jak gravitace působila na sondu Dawn. To by znamenalo, že v těchto čtyřech lokalitách mohou být podpovrchové struktury.

Animace zobrazující trpasličí planetu Ceres ve klasickém černobílém spektru (vlevo) a zobrazující gravitační anomálie (vpravo). Zdroj: https://www.nasa.gov

„Ceres oplývá gravitačními anomáliemi spojenými s mimořádnými geologickými útvary,“ popisuje Ermakov. V případě Ahuna Mons a kráteru Occator můžeme tyto anomálie použít k lepšímu pochopení původu těchto útvarů, které by mohly být jiné než kryovulkanismus. Studie zjistila, že hustota kůry je poměrně nízká a spíše se blíží k hodnotám ledu než kamenů. Ovšem studie, jejímž autorem je Michael Bland z U.S. Geological Survey naznačuje, že led je příliš měkký na to, aby tvořil hlavní složku kůry na Ceres. Takže vědci stojí před otázkou, jak je možné, že je kůra na Ceres lehká jako led z hlediska hustoty, ale zároveň je mnohem pevnější? Pro odpověď na tuto otázku vytvořil jiný tým počítačový model toho, jak se povrch trpasličí planety vyvíjel v průběhu věků.

Trpasličí planeta Ceres v barvách. Zdroj: http://www.jpl.nasa.gov/

Druhou studii vedl Roger Fu z Harvard University v Cambridge (stát Massachusetts). Jeho tým studoval pevnost a složení kůry na Ceres i jejích hlubších vrstev. Využil k tomu topografii trpasličí planety a své poznatky publikovali v časopise Earth and Planetary Science Letters. Při studiu toho, jak se vyvíjela topografie daného tělesa, mohou vědci lépe pochopit složení jeho vnitřních vrstev. Pevná kůra s převahou hornin může zůstat neměnná i po dobu čtyř a půl miliardy let, tedy po dobu existence naší soustavy. Ale slabá kůra, která je bohatá na led a soli se může v průběhu času snadno měnit.

Při modelování pohybu kůry na Ceres se Fu a jeho kolegové postupně propracovali k tomu, že se jedná o směs ledu, solí a hornin, přičemž v této směsi je přítomný i tzv. hydrát, nebo klatrát (clathrate hydrate). Tímto termínem se označuje struktura, ve které molekuly vody vytvoří jakousi klec, která v sobě ukrývá zachycenou molekulu plynu. Tyto struktury jsou stokrát až tisíckrát pevnější než vodní led, ale přitom mají velmi podobnou hustotu.

Model klatrátu (hydrátu). Zdroj: https://ps.uci.edu

Vědci soudí, že Ceres měla dříve výraznější povrchové útvary, ale ty byly v průběhu času zahlazeny. Tento typ eroze hor a údolí vyžaduje pevnou kůru, která leží na tvarovatelné vrstvě, která podle Rogera Fu a jeho týmu obsahuje zbytky tekutiny. Tým, který prováděl studii soudí, že většina dávného oceánu je nyní zmrzlá a spojená s krustou, přičemž tento stav trvá již čtyři miliardy let. Ovšem zbytek podpovrchové tekutiny z původního oceánu ještě není úplně zmrzlý.  Tyto poznatky jsou konzistentní s různými modely tepelného vývoje Ceres, které byly vydány ještě před příletem sondy Dawn. Tím je podpořena myšlenka, že hlubší vrstvy tvořící Ceres obsahují tekutinu zbylou po dávném oceánu.

Napsáno pro Kosmonautix a osel.cz

Zdroje informací:

https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia19598b-1041.jpg
https://cdn1.vox-cdn.com/t…/ceres_planitiaA_3x_birdseyeview_lessshadow_final_lowres.0.0.jpg
http://www.space.com/…/410/original/Ceres-Mountain-Ahuna-Mons-Side-View.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia22083_figa_main.gif
https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA21079_hires.jpg
https://ps.uci.edu/scholar/sites/default/files/type_ii_clathrate_hydrate_1.jpg