قدم تحليل جديد وشامل للصور عالية الدقة والبيانات من مهمة Dawn التابعة لناسا رؤى جديدة حول الكوكب القزم سيريس ، مع أدلة مثيرة للاهتمام على أن سيريس لديها محيط مالح تحت سطح الأرض ، وكانت نشطة جيولوجيًا في الماضي القريب.
قالت الدكتورة هانا سايزمور لـ Universe Today: 'إن الدليل على أن خزانات المياه المالحة العميقة لسيريس طويلة الأمد هي نتيجة مثيرة'. Sizemore هو مؤلف مشارك في خمسة من سبع أوراق بحثية نُشرت هذا الأسبوع في مجلات مختلفة في Nature ، وتشرح بالتفصيل استكشافات Dawn لسيريس. 'إن قدرة جسم بحجم سيريس على الاحتفاظ بالحرارة والسوائل الداخلية على مدى عمر النظام الشمسي يعني أن الأجسام الصغيرة تكون أكثر نشاطًا جيولوجيًا - قد تكون أكثر' صالحة للسكن 'مما كنا نظن.'
سافر Dawn إلى حزام الكويكبات للدوران حول الكويكب فيستا وسيريس. لقد درس سيريس لأكثر من ثلاث سنوات ونصف - من مارس 2015 إلى نوفمبر 2018 - حتى استنفاد وقود مناورات الهيدرازين للمركبة الفضائية. عند الاقتراب الأقرب ، انخفض المدار إلى أقل من 22 ميلاً (35 كيلومترًا) فوق السطح. رصدت المركبة الفضائية أشكالًا ومظاهرًا مثيرة للاهتمام عبر سيريس والتي أظهرت أنها عالم فريد ومتنوع.
تم تجميع صور أوكاتور كريتر ، التي شوهدت بألوان زائفة ، معًا لإنشاء هذا العرض المتحرك. رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
كانت المنطقة المضيئة في فوهة البركان تسمى أوكاتور من بين أكثر الميزات جاذبية. تم التلميح إلى أكثر من عقد من قبل من قبل تلسكوب هابل الفضائي ، خلص علماء داون إلى أن البقع المضيئة الغامضة كانت كربونات الصوديوم - مركب من الصوديوم والكربون والأكسجين. من المحتمل أن تكون المركبات قد أتت من سائل تسرب إلى السطح وتبخر ، تاركًا وراءه قشرة ملحية كانت عاكسة للغاية.
ولكن بحلول نهاية المهمة ، لم يكن العلماء قد قرروا بعد من أين أتت السوائل: هل أتت من أعماق الكوكب القزم وظهرت على السطح في عملية بركانية؟ أم أن التأثير الذي أحدث الفوهة شكّل ذوبانًا ضحلًا أعيد تجميده لإنشاء الميزات الساطعة.
يشير البحث الجديد ، باستخدام الصور وبيانات الجاذبية من Dawn ، إلى أن كليهما ربما حدث.
قال سايزمور ، وهو عالم كبير في معهد علوم الكواكب: 'تخبرنا بيانات الجاذبية أن هناك على الأرجح خزانًا عميقًا من المحلول الملحي - المياه المالحة - حوالي 40 كيلومترًا تحت أوكاتور'. 'من المحتمل أن تكون بعض هذه المياه العميقة قد اندلعت على السطح وساهمت في ظهور بقع مضيئة وميزات أخرى في أوكاتور.'
من ناحية أخرى ، تابع Sizemore ، يشير التحليل القائم على الصور للتدفقات الكبيرة والتلال الصغيرة داخل الحفرة إلى أن الصفائح الضحلة من ذوبان الصدمات الموحلة تدفقت حول داخل الحفرة.
تتكون هذه الفسيفساء الخاصة بـ Occator Crater من Ceres من صور مهمة Dawn التابعة لناسا والتي تم التقاطها في مهمتها الموسعة الثانية ، في عام 2018. تشكلت الحفر والتلال الساطعة (في المقدمة) بواسطة سائل مالح تم إطلاقه مع تجمد أرضية Occator الغنية بالمياه بعد تأثير تشكل الحفرة. منذ حوالي 20 مليون سنة. رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / USRA / LPI
قال سايزمور: 'شكل هذا ميزات مثيرة للاهتمام أثناء إعادة تجميدها'. 'كلاهما مثير ، لأنه يعني أن هناك مصادر مائية عابرة وطويلة العمر في هذه المنطقة ، واختلاط واسع النطاق. دائمًا ما يكون الماء السائل والخلط أمرًا مثيرًا لعلم الأحياء الفلكي '.
تشبه التلال والمقابض المخروطية اللامعة التلال الجليدية الصغيرة في المناطق القطبية للأرض والتي تكونت بفعل المياه الجوفية المضغوطة المجمدة. تتطلب هذه الميزات في صندوق أوكاتور حركة الماء و / أو الطين الجليدي لتتشكل ، ويجب أن يكون هذا النشاط قد استمر لفترة طويلة بعد التأثير الذي أحدث فوهة البركان.
ولكن إذا كان لسيريس محيطًا تحت السطح ، فكيف يمكن أن يظل دافئًا بدرجة كافية لإبقائه سائلاً ، لأن الكوكب القزم لا يواجه قوى المد والجزر من كوكب كبير مثل بعض الأقمار حول زحل أو المشتري؟
يوضح هذا الرسم التخطيطي سيريس بالمقارنة مع عوالم المحيطات الأخرى المشتبه بها في النظام الشمسي ، بما في ذلك قمر زحل إنسيلادوس وأقمار كوكب المشتري أوروبا وكاليستو.
أعلى اليسار: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA ؛ أعلى اليمين: NASA / JPL-Caltech ؛ في الأسفل: NASA / JPL
قال سايزمور في رسالة بالبريد الإلكتروني: 'معظم المحيطات الجوفية لسيريس متجمدة اليوم ، مع وجود كميات صغيرة نسبيًا من بقايا السوائل. يعد الاحتفاظ بأي سائل أمرًا صعبًا ، نظرًا لعدم حدوث تسخين المد والجزر. نعتقد أن هيدرات clathrate (جليد الماء مع غازات مثل الميثان المحاصر في الشبكة البلورية) تجعل قشرة سيريس عازلة للغاية. يعمل Clathrates بفعالية مثل غطاء يسمح للكوكب القزم بالتعليق على حرارته الداخلية '.
يحتوي سيريس على أكثر من 130 منطقة من هذه المناطق المضيئة ، معظمها داخل حفر أثرية. اقترحت الطبيعة العالمية لهذه المناطق الساطعة لعلماء Dawn في وقت مبكر أن سيريس بها طبقة تحت السطح من جليد الماء المالح ، وأن التأثيرات التي شكلت الفوهات قد 'اكتشفت' خليط الجليد والملح.
يبلغ قطر سيريس حوالي 600 ميل (960 كم) ، مما يمنحها حجمًا يعادل 37 ٪ من مساحة اليابسة في الولايات المتحدة القارية. يبلغ عرض فوهة أوكاتور 57 ميلاً (92 كيلومترًا) ، وقال سايزمور إن البقع المضيئة داخل فوهة البركان تشكلت مؤخرًا ، ربما قبل أقل من 20 مليون سنة.
مادة عاكسة ساطعة في فوهة أوكاتور لسيريس ، تم تصويرها بواسطة مركبة داون التابعة لوكالة ناسا في سبتمبر 2015. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.
تم العثور على ألمع منطقة في وسط الحفرة ، تسمى Cerealia Facula ، بها أملاح كلوريد رطبة. في دراسة أجرتها Maria Cristina De Sanctis ، وجدت هي وفريقها أنه نظرًا لأن هذه الأملاح تجف بسرعة كبيرة ، فقد لا تزال المحاليل الملحية تتسرب إلى السطح ، مما يشير إلى أن السوائل المالحة لا تزال موجودة في باطن الكوكب القزم. في ورقة أخرى ، وجد أندرياس ناثوس وزملاؤه أن سيريس خضعت لفترة من النشاط البركاني البارد بدأت منذ حوالي تسعة ملايين سنة ، واستمرت حتى وقت قريب جدًا.
تظهر ورقة أخرى ، نشرتها بريتني شميت وزملاؤها في Nature Geoscience ، أن التلال والتلال في فوهة أوككاتور ربما تكونت عندما تجمد تدفق المياه الناجم عن التأثير. يشير هذا إلى أن عمليات التبريد الهيدرولوجي تمتد إلى ما وراء الأرض والمريخ ، وكانت نشطة في سيريس في الماضي الجيولوجي القريب.
قال مدير البعثة مارك رايمان من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا: 'لقد أنجزت Dawn أكثر بكثير مما كنا نأمله عندما شرعت في رحلتها الاستكشافية غير العادية خارج كوكب الأرض'. 'هذه الاكتشافات الجديدة والمثيرة من نهاية مهمتها الطويلة والمثمرة هي تكريم رائع لهذا المستكشف الرائع بين الكواكب.'
تصور تصور فني يظهر المركبة الفضائية Dawn التابعة لناسا وهي تحلق فوق سيريس. يشتمل هذا العرض على صور فعلية من مهمة Dawn. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
يمكنك قراءة القائمة الكاملة للأوراق البحثية عن سيريس والتي تم نشرها هذا الأسبوع ، تجدها هنا: https://www.nature.com/collections/agdgfadcag
- كاستيلو روجيز ، جيه سي و رايمان ، إم دي نات. أسترون. https: // دوى.
org / 10.1038 / s41550-020-1031-5 (2020). - دي سينتس ، إم سي وآخرون. Nature 536 ، 54-57 (2016).
- ناثوس ، إيه وآخرون. نات. أسترون. https://doi.org/10.1038/s41550-
020-1146-8 (2020). - دي سانكتيس ، إم سي وآخرون. نات. أسترون. https://doi.org/10.1038/
s41550-020-1138-8 (2020). - سكولي ، جي إي سي وآخرون. نات. مشترك. https://doi.org/10.1038/
s41467-020-15973-8 (2020). - ريموند ، سي أ وآخرون. نات. أسترون. https://doi.org/10.1038/s41550-
020-1168-2 (2020). - فو ، آر آر وآخرون. كوكب الأرض. علوم. بادئة رسالة. 476 ، 153–164 (2017).
- هندريكس ، إيه آر وآخرون. علم الأحياء الفلكي 19 ، 1-27 (2019).
مصادر: معهد علوم الكواكب و طبيعة سجية، مختبر الدفع النفاث ، مراسلات عبر البريد الإلكتروني مع د. هانا سايزمور
