Третий по величине кратер на карликовой планете Церера был геологически активен как минимум один раз спустя много миллионов лет после своего образования. В недавнем исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Communications, исследователи из Института исследования солнечной системы им. Макса Планка (MPS) в Геттингене, Университета Мюнстера (WWU) и Национального института научного образования и исследований (NISER) в Бхубанешваре, Индия, представляют самое подробное исследование кратера Урвара на сегодняшний день. . Впервые они оценили изображения с камер последней фазы миссии NASA Dawn, которые показывают геологические структуры размером всего в несколько метров. Космический аппарат «Рассвет» вышел на орбиту вокруг карликовой планеты в 2015 году и изучал ее около трех с половиной лет. Исследователи утверждают, что, как и кратер Оккатор, кратер Урвара мог быть ареной криовулканической активности. Исследование подтверждает представление о том, что под корой Цереры простирался глобальный соленый океан, часть которого, возможно, до сих пор остается жидкой.
Многочисленные большие кратеры покрывают поверхность карликовой планеты Цереры, крупнейшего тела в поясе астероидов диаметром около 960 километров. Вероятно, самым ярким из этих кратеров является Оккатор, расположенный в северном полушарии. Яркие пятна в его недрах, которые были отчетливо видны уже во время фазы приближения «Рассвета», оказались солевыми остатками подземного рассола, поднимавшегося на поверхность в результате криовулканических процессов до недавнего геологического времени. В другом большом кратере, называемом Эрнутет, есть свидетельства открытых органических соединений и, следовательно, очень сложной химии. В своей последней публикации исследователи во главе с MPS теперь обращают внимание на кратер Урвара. Расположен в южном полушарии, это третий по величине кратер Цереры диаметром 170 километров. Считается, что удар, сформировавший его около 250 миллионов лет назад, выявил материал с глубины до 50 километров.
«Большие ударные структуры на Церере дают нам доступ к более глубоким слоям карликовой планеты», — объясняет Андреас Натьюс из MPS, первый автор текущего исследования и ведущий исследователь съемочной группы Dawn. «Как оказалось, текущая топография и минералогический состав некоторых крупных кратеров Цереры являются результатом сложных и продолжительных геологических процессов, которые изменили поверхность карликовой планеты», — добавляет он.
Для максимально точного отслеживания этих процессов необходимы изображения высокого разрешения и спектроскопические данные. Наиболее точные данные наблюдений за кратером Урвара были получены во время расширенной миссии Dawn: после того, как основная миссия, которая изначально была рассчитана на два года, истекла, оставшегося топлива хватило для полетов по более смелым и высокоэллиптическим орбитам, выводящим космический корабль с точностью до 35°. километров поверхности. На этом этапе две камеры Dawn Framing Camera, система научных камер миссии, сделали изображения, на которых можно идентифицировать структуры размером в несколько метров. Система камер была разработана и построена под руководством MPS и эксплуатировалась MPS во время миссии.
Снимки кратера Урвара с высоким разрешением показывают отчетливо разнообразный в геологическом отношении ландшафт. Множественные террасированные стены кратера окружают ударный бассейн; наиболее заметной особенностью, возвышающейся немного в стороне от центра кратера, является горный хребет длиной около 25 километров и высотой 3 километра. Его южный склон — это скалистые утесы, участки, усыпанные валунами, а иногда и яркий материал, напоминающий знаменитые яркие пятна кратера Оккатор. Кроме того, изображения показывают глубокую центральную впадину, области с удивительно гладкими поверхностями, а некоторые испещрены многочисленными более мелкими округлыми впадинами.
«Наш анализ показывает, что разные области кратера имеют очень разный возраст», — говорит Нико Шмедеманн из Института планетологии WWU. «Разница в возрасте составляет до 100 миллионов лет. Это говорит о том, что действовали процессы, которые продолжались еще долго после фактического образования кратера», — добавляет он. Для исследований такого типа исследователи подсчитывают маленькие кратеры, которые покрывают каждую поверхность безатмосферных тел. Поскольку у более старых поверхностей было больше времени для «накопления» таких столкновений с меньшими астероидами, на них больше кратеров, чем на более молодых. Кроме того, модели силы бомбардировки в разное время играют роль в определении точного возраста.
Согласно этим моделям, самым нетронутым участкам кратера Урвара около 250 миллионов лет. Это время знаменует собой формирование самого кратера. Более молодые поверхности внутри кратера включают обширные гладкие темные участки, а также ямки, которые, вероятно, образовались в результате утечки газа в недрах.
Дополнительные сведения о бурном прошлом кратера дают изображения, сделанные с использованием цветных фильтров системы камер. Они позволяют сделать вывод, в каких диапазонах длин волн видимого света определенные поверхности отражают пространство, и, таким образом, помогают сделать вывод об их минералогическом составе. Как оказалось, самым ярким материалом являются соли. Данные VIR-спектрометра Dawn, предоставленные для миссии итальянским космическим агентством ASI, также указывают на то, что органические соединения отложились вместе с солями на склоне к западу от центрального горного хребта. Такого сочетания солевых отложений и органических соединений ранее не наблюдалось. Месторождения органических соединений также представляются сравнительно молодыми.
«Происхождение и формирование органики на Церере остаются открытыми интересными вопросами, которые имеют важные последствия для общей геологической истории Цереры, а также потенциальные связи с астробиологией и обитаемостью. богатые органикой области в кратере Эрнутет в Северном полушарии и помогут нам ответить на эти вопросы», — говорит ученый NISER Гюнешвар Танджам. «Команда работает над этими аспектами, используя спектральные данные как FC, так и VIR», — добавляет он.
«В целом, кратер Урвара представляет собой явно сложную картину, которую мы еще не до конца понимаем и которая оставляет место для двух интерпретаций», — резюмирует результаты Андреас Натуэс. Например, удар, сформировавший кратер Урвара, мог перенести соли из недр карликовой планеты на поверхность. Однако некоторые данные свидетельствуют о том, что вместо этого был задействован соленый рассол, который поднялся изнутри и инициировал дальнейшие процессы. Неясно, достиг ли рассол поверхности или просто скопился прямо под ней.
Независимо от точной интерпретации, текущие результаты подтверждают картину карликовой планеты , которую миссия Dawn нарисовала в отношении Цереры в последние годы: геологически активное тело с солевыми слоями, простирающимися под его корой на разных глубинах. Это может быть связано с более ранним подповерхностным океаном, который также содержал органические соединения. Несмотря на огромное расстояние Цереры от Солнца, благодаря растворенным в ней солям этот рассол все еще мог сохраняться сегодня в больших жидких резервуарах на глубине около 40 километров.
