Asteroiden Ceres var en gång en havsvärld som blev en isvärld

 

Bild wikipedia. Bild av Ceres tagen av Dawn, 2015.

Rymdsonden Dawn gick in i omloppsbana runt Ceres den 6 mars 2015 och tog då mer högupplösta bilder än vad som tidigare varit möjligt av Ceres. En ljuspunkt som setts på tidigare Hubble-bilder på asteroiden framträdde nu på fotona den 19 februari som två distinkta fläckar med hög reflektionsförmåga i en krater. Bedömare vid NASA beskriver att observationen är förenlig med högreflekterande material som innehåller is eller salter.

Forskare vid Purdue University och NASA:s Jet Propulsion Lab (JPL) anser nu att Ceres är ett mycket isigt objekt som en gång varit en lerig havsvärld. Upptäckten att Ceres har en smutsig isskorpa leddes av Ian Pamerleau, doktorand, och Mike Sori, biträdande professor vid Purdues  Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences.

"Vi tror att det finns mycket av is av vatten nära Ceres yta och att Ceres gradvis blir mindre isig djupare ner i dess yta", beskriver Sori. "Folk brukade tro att Ceres var mycket isig men då skulle kratrarna deformerats  med tiden likt glaciärer på jorden. Vi har visat genom våra simuleringar att is kan vara mycket starkare under förhållanden som på Ceres än vad man tidigare förutspått om man bara blandar in lite fast berg.

Forskarlagets upptäckt står i motsättning till den tidigare uppfattningen att Ceres var relativt torr miljö. Det vanliga antagandet var att Ceres bestod av mindre än 30 procent is men Sois team tror nu att ytan snarare består av 90 procent is.

"Vår tolkning är  att Ceres en gång var en 'havsvärld' likt Europa (en av Jupiters månar), med ett smutsigt, lerigt hav", beskriver Sori. "När det leriga havet med tiden frös skapades en isig skorpa med något innehåll av stenigt material som fastnade i isen."

Pamerleau beskriver att de använde datorsimuleringar i arbetet.

"Även fasta ämnen kommer att flöda över långa tidsskalor i is. Kratrarna är skålformade vilket ger hög spänning i stenen som sedan slappnas av till ett lägre spänningstillstånd, vilket resulterar i en grund skål med fast tillstånd, beskriver han.

"Så slutsatsen efter NASA:s Dawn-uppdrag blev att på grund av bristen på, grunda kratrar kan ytan inte vara så isig. Våra datorsimuleringar tar hänsyn till ett nytt sätt som is kan flöda med bara lite av föroreningar i isen vilket  gör det möjligt för en mycket isrik skorpa som knappt rör sig under miljarder år. Vi testade olika strukturer i jordskorpan i dessa simuleringar och fann att en graderad skorpa med hög ishalt nära ytan som som minskar ju längre ner i ytan man kommer är det bästa sättet att begränsa avstannande av isförflyttning i Ceres kratrar.

Sori är en planetforskare vars fokus är planetarisk geofysik. Hans team tar upp frågor om planeternas inre, sambanden mellan planeternas inre och ytor och hur dessa frågor kan lösas med rymdfarkosters utforskande. Hans arbete spänner över många fasta kroppar i solsystemet, från månen och Mars till isiga objekt i det yttre solsystemet.

Ceres är det största objektet i asteroidbältet och en dvärgplanet.

Forskarna har publicerat sina resultat i Nature Astronomy. Duon tillsammans med Jennifer Scully, forskare vid JPL. 

Gåtan med Ceres ljuspunkter fascinerade en hel värld och många förklaringar på dessa gavs under 2015. Ex utomjordiska rymdstationer under ytan där energi från el lyste upp. I dag vet vi att det inte var utomjordingar som hade en station där. 

Månen Mimas har en havsvärld

 

Mimas är en av Saturnus månar. Det utmärkande med denna måne är dess stora krater Herschel som har en diameter på 130 km vilken täcker en tredjedel av månens diameter.

Det var den 31 januari 2023 en forskare från Southwest Research Institute upptäckte att Saturnus minsta och innersta måne kunde generera den mängd värme som behövs för att ett flytande inre hav ska kunna existera. Nu vill forskare studera Mimas yta ytterligare för att förstå hur dess inre kan ha utvecklats och kratern Herschels struktur.

"Under de sista dagarna av NASA: s Cassini-uppdrag 1997-2017  vid Saturnus identifierade rymdfarkosten en libration eller svängning, i Mimas rotation något som ofta visar på en geologiskt aktiv kropp med ett hav under ytan", säger SwRI: s Dr. Alyssa Rhoden, specialist på geofysik hos isiga objekt, särskilt de som innehåller hav. Hon är en av författarna till ett nytt geofysiskt forskningsbrev om detta.

Hon säger att Mimas först verkade som en osannolik kandidat till ett inre hav med sin isiga, kraftigt kraterärrade yta med sin stora nedslagskrater Herschel som får den lilla månen att se ut ungefär som Death Star från Star Wars. Om Mimas har ett underjordiskt hav representerar Mimas en ny klass av små, havsvärldar med ytor som inte förråder havets existens.

"Även om våra resultat stöder ett hav under Mimas yta är det utmanande att förena månens geologiska egenskaper med vår nuvarande förståelse av dess termiska utveckling", säger Rhoden.

Rhoden är en ledare av NASA: s Network for Ocean Worlds Research Coordination Network som tidigare tjänstgjorde i National Academies 'Committee on Astrobiology and Planetary Science. En artikel som beskriver ovan forskning har publicerats online i GRL och kan nås här 

Men mer forskning behövs för att förstå hur och varför Mimas kan ha en havsvärld under sin yta (min anm.). Men helt säkert är det inte att detta hav finns.

Bild vikipedia en av Saturnus många månar Mimas, fotograferad av Cassini 2005 (NASA)

Dvärgplaneten Ceres en annorlunda oceanvärld.

Rymdsonden Dawn gick in i omloppsbana runt Ceres (en dvärgplanet i asteroidbältet mellan Jupiter och Mars)  den 6 mars 2015 och tog då många högupplösta bilder på planeten. På bilder från Hubbletelekopet hade tidigare setts lysande punkter på asteroiden och på ett av fotona taget av Dawn den 19 februari sågs två distinkta fläckar med hög reflektionsförmåga inuti en krater. Detta ledde till spekulationer om en möjlig isvulkan. Men vid bedömning av NASA den 3 mars 2015 meddelades att observationen är förenlig med högreflekterande material som innehåller is eller salter, och att en isvulkan var en osannolik förklaring.

Dvärgplaneten Ceres  antogs länge vara en karg rymdsten. Men har nu visat sig vara en oceanvärld med reservoar av havsvatten under sin yta. Ceres är det största objektet i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.

NASA Dawns bilder tagna ca 35 kilometer från asteroiden har en grupp forskare från USA och Europa mu åter analyserat. De fokuserade på den 20 miljoner år gamla Occatorkratern och kom fram till att det finns en "omfattande reservoar" av saltvatten under  ytan. Vi kan nu säga att Ceres är ett slags oceanvärld, liksom några av Saturnus och Jupiters månar, säger Maria Cristina De Sanctis, från Roms Istituto Nazionale di Astrofisica till AFP.

Teamet bakom analysen säger att saltfyndigheter även såg ut att ha byggts upp under de senaste två miljoner åren. Detta tyder på att saltavlagringar fortfarande kan stiga upp från planetens inre enligt, De Sanctis.

"Det material som finns på Ceres är oerhört viktigt när det gäller astrobiologi," sade hon och tillägger.

"Vi vet att dessa mineraler är nödvändiga för uppkomsten av liv.". Det betyder inte att det finns vatten på ytan av Ceres. Men det verkar finnas flytande vatten under ytan.

Månar som Europa och Enceladus, som kretsar kring Jupiter respektive Saturnus, är också misstänkta havsvärldar där tidvattenenergi som genereras av deras banor runt gasjättarna ger isfritt vatten under ytan”, säger Dr O'Neill.

"Under ytan finns där  hav där liv potentiellt skulle kunna existera." Ceres däremot är i en helt annan situation, ute i asteroidbältet och miljontals km från  planeter eller solen, säger Dr O'Neill. Den energi de kan få är något av energi från radioaktivitet i sitt inre, men inte tillräckligt för att hålla ytan varm under långa tidsperioder.

Hur det blev en oceanvärld är en gåta, säger Dr O'Neill, men det ser ut som det inre av Ceres innehåller vätska: starkt salt vätska (kan vara salthalten som gör att den inte fryser min anm.).

En av anledningarna till att all vätska under Ceres yta inte har frusit kan vara kemin i dess skorpa, som innehåller föreningar som kallas klatrat. 

Klatrat är gasmolekyler fångade inuti vatten "burar" och klatrat är en bra isolering.

" Det intressanta med klatrat är att det avger värme riktigt dåligt; de är som att ha en värmesköld runt en planet," Dr O'Neill säger.

På så sätt kan de bromsa värmeförlusten från Ceres. Av vad vi förstår om Ceres historia, tror Dr Raymond att det skulle ha kunnat varit något skede i dess utveckling då Ceres kunnat vara livsvänligt.

Det var varmare då i havet  och det fanns gott om energi  på grund av alla kemiska förändringar som då hände på planeten.

Men det är osannolikt att detta skede  kvarstod över tillräckligt lång tid för att möjliggöra uppkomsten av liv, säger hon.

Så om livet någonsin existerade på Ceres skulle det ha behövts ett interplanetärt livsinnehåll som en typ av extremofila bakterier som kommit dit för att möjliggöra detta.

Men då något haft en tillräckligt stor inverkan på Ceres att mobilisera vatten och salter på planeten kan detta ske igen.

Mycket spännande asteroid är denna (min anm.) och ännu förstår vi inte allt om den.

Bild av Ceres tagen av Dawn den 19 februari 2015 från vikipedia