Ceres, halkaisijaltaan lähes 1 000 km (620 mailia), on suurin asteroidivyöhyke. Vuosina 2015–2018 NASA: n ionikäyttöinen Dawn-avaruusalusta vieraili kääpiö planeetalla etsimällä johtolankoja auttamaan meitä ymmärtämään, kuinka aurinkokuntamme muodostui. Ceres on ensimmäinen kääpiöplaneetta, jota avaruusalus on koskaan käynyt.
Nyt kun tutkijat ovat työskennelleet Dawnin tietojen kanssa, alamme nähdä, kuinka epätavallinen Ceres on. Yksi järkyttävimmistä Dawnin löytöistä on tulivuori Ahuna Mons, ominaisuus, joka näyttää olevan paikallaan tässä pienessä maailmassa. Nyt Saksan ilmailu- ja ilmailukeskuksen (DLR) tutkijat ovat selvittäneet, kuinka tämä outo ominaisuus muodostui tällä kiehtovalla pienellä planeetalla.
"Tällä alueella Ceresin sisustus ei ole kiinteä ja jäykkä, mutta liikkuva ja ainakin osittain juokseva."
Wladimir Neumann, DLR: n planeettatutkimusinstituutti.
Ahuna Mons nousee 4 km: n päässä Ceresin pinnasta. Sen sivut ovat sileät ja ominaisuuksitta, merkki siitä, että tulivuori on muodostunut äskettäin eikä ole ollut siellä tarpeeksi kauan saadakseen kraatterin ilmeen Ceresin muuhun pintaan. Kun Ceresin painovoima on mitattu ja kääpiö planeetan sisärakennetta tutkittu, tutkijat sanovat, että tulivuori syntyi, kun mudan, suolaveden ja kallion kupla nousi Ceresin keskustasta. Tuo kupla räjähti Ceresin kuoren heikon pisteen läpi ja muodosti Ahuna Monsin.
Joten pohjimmiltaan se on jättiläinen muta tulivuori.
Tutkimuksen pääkirjailijana toiminut Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Ottaviano Ruesch sanoi: ”Olimme innoissamme siitä, että pystyimme selvittämään, mikä Ceresin vaipassa, juuri Ahuna Monsin alla, tapahtuva prosessi oli vastuussa materiaalien tuomisesta. pintaan. ”
Tuloksia kuvaava tutkimus julkaistiin Nature Geoscience -lehdessä. Siihen osallistui tutkijoita DLR: stä, Saksan ilmailukeskuksesta ja Munsterin yliopistosta. Sen otsikko on lietteen suulakepuristus Ceresillä konvektiivisesta mutaa kantavasta vaipasta. "
Kun suolavesi-, muta- ja kallioliete pääsi Cerenin sisätiloihin, se iski tilan kylmästä. Ceresillä ei ole ilmapiiriä, joten materiaali kiinteytyi muotoon, jonka näemme nyt.
Yksi tutkijan avustajista on Wladimir Neumann DLR: n planetaaritutkimusinstituutista Berliinissä-Adlershofissa ja Münsterin yliopistosta. Lehdistötiedotteessa hän sanoi: ”Tällä alueella Ceresin sisustus ei ole kiinteä ja jäykkä, mutta liikkuva ja ainakin osittain juokseva. Tämä 'kupla', joka muodostui Ceres-vaippaan Ahuna Monsin alla, on sekoitus suolavettä ja kivikomponentteja. "
Ceresiä tutkittavat tutkijat olettavat, että kääpiöplaneetta on koostumukseltaan samankaltainen kuin saman alueen muut ruhot. Tämän oletuksen mukaan Ceres koostuu pääasiassa piipitoisista kiveistä. (Piidioksidikivet koostuvat pääosin piidioksidista tai piidioksidista: SiO2.) Mutta siellä on myös huomattava määrä vesijäätä ja todennäköisesti kerrosta nestemäistä vettä. He työskentelevät myös olettaen, että Ceres sisältää enemmän makean veden ja jään kuin Maa. He ajattelevat, että jopa neljäsosa kääpiömaapallon massasta on jäätä tai vettä.
Ceresin sisustus on eriytetty, mikä tarkoittaa, että ajan mittaan planeetan sisustuksen muodostavat materiaalit ovat jaoteltu eri kerroksiin. Raskaat elementit, kuten rauta, upposivat keskustaan, kun taas kevyemmät aineet, kuten vesi tai alumiinia sisältävät kivisilikaatit nousivat. Vaikka Ceres on 4,5 miljardia vuotta vanha, elementtien radioaktiivinen hajoaminen planeetan sisällä tuottaa edelleen lämpöä, aivan kuten maan päällä.
Tämä lämpö tuottaa suolavesi-, muta- ja kivilietteen kuplia, jotka puristuvat alaspäin kiinteää kuorta vastaan. Tämä muodostaa jopa kilometrin korkuisia kuppeja, ja kun paine murtuu kuoren läpi, liete virtaa pinnan yli ja jähmettyy.
Tietenkin, näitä kuplia ei voi nähdä Ceresin sisätiloissa. Gravitaatiolukemat pettivät heidän läsnäolonsa.
Ceresin gravitaatiokenttä Ahuna Monsissa on poikkeavuus, ja tutkijat mittasivat tämän poikkeaman tarkkailemalla Dawnin nopeutta ja korkeutta. Kun Dawn lensi tulivuoren yli, painovoima kiihdytti avaruusalusta ja laski kiertorataaan hieman. Näiden nopeuden ja korkeuden muutosten Doppler-vaikutus avaruusaluksen radioviestintään antoi sen pois. "Tarkastelimme tarkemmin tätä poikkeavuutta, ja edelleen mallinnus paljasti, että sen piti olla kohouma Cerenin vaippaan", kertoi tutkimuksen pääkirjailija Ottaviano Ruesch. "Päätelmä oli ilmeinen: nestemäisten aineiden ja kivien seos oli tullut pintaan ja kasaantunut Ahuna Monsiin."
Tämän tyyppinen kryo-vulkanismi on laajalle levinnyt ulkoisessa aurinkokunnassa. Jotkut Jupiterin ja Saturnin kuista osoittavat siitä, samoin kuin Pluto. Mutta nuo maailmat ovat suurempia. Tämä tutkimus osoittaa, että kääpiö planeetat ja ehkä jopa suuret asteroidit voivat muodostaa sisätiloissaan suolaliuos- ja kalliokuplia, jotka voivat sitten nousta pintaan ja paeta. Planeetatutkijoiden mielestä tämä prosessi voi kestää miljardeja vuosia, kunhan radioaktiivinen hajoaminen kuumentaa edelleen sisätiloja.
Lähteet:
- Lehdistötiedote: Uusi ja epätavallinen tyyppi vulkaanista toimintaa
- Tutkimuspaperi: Lietteen suulakepuristus Ceresillä konvektiivisesta mutaa kantavasta vaipasta
- NASA: Dawn-tehtävän kuvaus
- Wikipedian merkintä: Ceres