Карликовая планета Церера изначально имела покрывавший ее полностью океан, который, возможно, сохранился под поверхностью небесного тела до наших дней, отчасти благодаря высокому содержанию соли в воде. Об этом свидетельствуют изображения и измерения, сделанные американским космическим зондом Dawn, который находится на орбите Цереры с 2015 года.
Малая планета Церера удивила астрономов своей криовулканической активностью. © NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
В центре кратера Оккатор соленая вода, по-видимому, до сих пор проникает даже на поверхность. Ученые, участвовавшие в миссии, сделали целую серию публикаций в журналах Nature Astronomy, Nature Geoscience и Nature Communications.
Имея экваториальный диаметр 964 километра, Церера является самым крупным объектом в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Поскольку она явно сплюснута (диаметр полюса составляет 892 километра), но обладает достаточной массой, чтобы сохранять приблизительно круглую форму из-за собственной силы тяжести, она считается не астероидом, а карликовой планетой. После длительного пребывания возле астероида Веста космический зонд Dawn, запущенный в 2007 году, достиг Цереры 6 марта 2015 года и сначала облетел карликовую планету по широкой эллиптической орбите. В ноябре 2015 года орбита облета была понижена до высоты около 50 километров, чтобы обеспечить получение изображений поверхности и данных с высоким разрешением. Миссия завершилась 1 ноября, потому что было не только израсходовано топливо, но и отключилось энергоснабжение, по причине чего была нарушена радиосвязь с Землей.
Поскольку Церера находится в 2,5–3 раза дальше от Солнца, чем Земля, а средняя температура на ее поверхности составляет около минус 100 градусов по Цельсию, исследователи ожидали, что ее мир будет геологически неактивным и сухим. Но изображения и данные, переданные с Dawn на Землю, таили в себе сюрприз. «Поверхность и внутренняя структура Цереры указывают на глобальные изменения, вызванные водой, то есть на существование здесь океана в прошлом», - пишут Мария Кристина Де Санктис из Национального института астрофизики в Риме и ее коллеги. Но это далеко не все, свидетельствуют данные высокого разрешения с низкой орбиты. «Церера демонстрирует признаки криовулканической активности на протяжении всей своей истории до наших дней», - говорит Андреас Натус из Института исследований солнечной системы Макса Планка в немецком Геттингене.
И это вызывает удивление, потому что даже если бы на Церере изначально был глобальный океан, то он, как были уверены исследователи, должен был бы давно замерзнуть. В отличие от больших спутников Юпитера и Сатурна, под ледяными корками которых могут скрываться океаны воды, для Цереры нет источника тепла от приливных сил соседней планеты-гиганта. Но отложения на поверхности, которые наблюдал Down, позволили сделать вывод: похоже, что соли - особенно соли хлора - играют решающую роль в сохранении жидкости под поверхностью Цереры даже при чрезвычайно низких температурах.
Кратер Оккатор, образовавшийся 20 миллионов лет назад в результате удара астероида, играет важную роль в исследовании Цереры. Он имеет диаметр 92 километра и является одной из самых выдающихся структур на Церере с несколькими яркими пятнами. Тепло, вызванное ударом, могло растопить лед, лежащий под поверхностью, и частично распределить его по всей поверхности Цереры, став, таким образом, причиной солевых отложений, которые были обнаружены повсюду. Однако особо яркие пятна в центре кратера в эту картину не вписываются: это гидратированные соли хлора - соли, в кристаллическую решетку которых интегрированы молекулы воды.
Но такие соли относительно быстро обезвоживаются, поэтому, по мнению исследователей, они, должно быть, только недавно «всплыли» на поверхность. Фактически, гидратированные соли хлора обнаруживаются в особенно высоких концентрациях на вершине гребня в центре кратера рядом с системой радиальных трещин в коре Цереры. «Пространственное распределение гидратированных солей хлора предполагает, что это отложения глубокой соленой воды, которая все еще поднимается изнутри», - говорят Де Санктис и ее коллеги.
Измерения точной формы и локальной силы тяжести Цереры космическим зондом Dawn также показывают, что небесное тело имеет сложную внутреннюю структуру с океаном под корой, который может существовать и сегодня. В то время как высокое содержание соли гарантирует, что вода остается жидкой намного дольше, чем предполагалось ранее, трещины, возникающие в результате ударов, обеспечивают, что этот рассол может неоднократно подниматься на поверхность. Это создает «долговечную гидрологическую систему», которая, как отмечает Кэрол Рэймонд из Калифорнийского технологического института в Пасадене, может обеспечивать «временно благоприятные для жизни ниши» в ледяных мирах.
