Americká sonda Dawn přinesla vědcům nevídané detailní pohledy na trpasličí planetu Ceres, která obíhá v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem. V říjnu 2018, kdy se mise chýlila ke konci, prolétávala Dawn méně než 35 kilometrů nad terénem. Její přístroje tak mohly pořídit mimořádně detailní měření povrchu pod sondou včetně tajemných světlých oblastí, které Ceres proslavily i mezi laickou veřejností. Už relativně krátce po jejich objevu vědci zjistili, že bílou barvu dávají těmto místům usazeniny uhličitanu sodného (sody na praní). Předpokládalo se, že tyto usazeniny velmi pravděpodobně vytvořila voda, která prosákla na povrch a vypařila se. Soli, které v ní byly rozpuštěné, tu však zůstaly a vytvořily krustu, která dobře odráží světlo. Jenže nikdo neměl jistou odpověď na otázku, odkud se tato tekutina vzala.

Poté, co vědci analyzovali data nasbíraná před koncem mise, mohli přinést odpověď i na tuto otázku – kapalina pocházela z hloubkového podpovrchového zásobníku vody s rozpuštěnými solemi. Měřením gravitačního pole Ceres se podařilo nepřímo nahlédnout do vnitřní struktury této trpasličí planety. Z těchto dat mohli vyčíst, že zásobník vody je asi 40 kilometrů hluboký a stovky kilometrů široký!

Mozaika snímků ze sondy Dawn v nepravých barvách. Nedávno na povrch dopravený solný roztok se zde jeví načervenalý.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Ceres nemá výhodu vnitřního ohřevu díky gravitační interakci s velkou planetou ve své blízkosti – toho mohou využívat některé ledové měsíce u plynných obrů. Nový výzkum, který se zaměřil na 92 kilometrů široký kráter Occator (kde se nachází nejvíce světlých oblastí), nyní potvrdil, že Ceres je svět bohatý na vodu podobně jako jiná ledová tělesa. Tyto objevy, které také odhalují rozsáhlou geologickou aktivitu v kráteru Occator, vyšly ve speciálním souboru studií vydaném 10. srpna v časopisech Nature Astronomy, Nature Geoscience a Nature Communications.

„Dawn toho udělala mnohem víc, než jsme doufali, když se vydávala na svou mimořádnou výpravu,“ vzpomíná Marc Rayman z Jet Propulsion Laboratory, který je ředitelem mise a dodává: „Tyto úžasné nové objevy ze samotného konce její dlouhé a produktivní mise jsou úžasnou poctou tomuto mimořádnému meziplanetárnímu průzkumníkovi.“ Ještě předtím než Dawn v roce 2015 dorazila k Ceres, si vědci všimli, že při dálkovém pozorování teleskopy občas zaznamenají neostré světlé oblasti, ale jejich původ byl neznámý. Teprve až z oběžné dráhy kolem trpasličí planety Dawn odhalila dvě jasně definované a silně odrazivé oblasti v kráteru Occator, které dostaly jména Cerealia Facula a Vinalia Faculae. Slovo Faculae znamená jasná místa.

Vědci věděli, že mikrometeoroidy pravidelně dopadají na povrch Ceres, který zvrásňují a zanechávají po sobě tříšť. V průběhu času by taková činnost způsobila, že dříve světlé oblasti ztmavnou prachem, který je překryje. To, že jsou světlé tedy znamená, že jsou mladé. Snaha porozumět zdroji těchto útvarů byla společně tím, jak může být materiál tak mladý, hlavním úkolem závěrečného prodloužení celé mise, které probíhalo mezi roky 2017 a 2018.

Animace vytvořená ze snímků kráteru Occator v nepravých barvách.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Tento výzkum v první řadě potvrdil, že oblasti jsou velmi mladé – některé jsou mladší než 2 miliony let. Podařilo se ale také objevit důkazy, že geologická aktivita, která vytváří tyto usazeniny může probíhat i nyní. Tento závěr závisel na tom aby vědci učinili klíčový objev: solné sloučeniny (chlorid sodný chemicky vázaný s vodou a chloridem amonným) koncentrované v oblasti Cerealia Facula. Na povrchu Ceres se tato slaná voda během několika set let vypaří. Jenže měření z Dawn odhalila, že tyto oblasti stále obsahují vodu, takže tekutina se musela na povrch dostat opravdu nedávno. Tohle je důkaz jak přítomnosti tekutiny pod kráterem Occator, tak i probíhající přesunu materiálu z útrob trpasličí planety na její povrch.

Kráter Occator s bílou skvrnou bohatou na soli
Zdroj: http://www.dawn-mission.org/

Vědcům se podařilo objevit dvě hlavní cesty, které umožňují tekutině dosáhnout povrchu. „V případě velkých úložišť na Cerealia Facula byla většina solí dodána z rozbředlé lokality těsně pod povrchem. Toto místo bylo nataveno teplem z impaktu, který asi před 20 miliony let vytvořil kráter,“ popisuje Carol Raymond, hlavní vědecká pracovnice mise Dawn a dodává: „Teplo z impaktu se vytratilo po několika milionech letech, ale náraz také vytvořil velké zlomy, které by mohly dosáhnout k hlubokému a starému rezervoáru, což umožnilo solnému roztoku pokračovat v pronikání na povrch.“

Ve Sluneční soustavě se ledová geologická aktivita odehrává především na ledových měsících, kde je poháněna gravitační interakcí s jejich planetami. Ale to není případ pohybu slaného roztoku na povrchu Ceres. To znamená, že i jiná velká tělesa bohatá na led, která nejsou měsíci, by mohla být také podobně aktivní. Některé důkazy o nedávné přítomnosti tekutiny v kráteru Occator pochází ze světlých oblastí, jiné zase ze zajímavých kónických kopců, které připomínají pozemské útvary zvané pingo nebo hydrolakolit – malé ledové hory v polárních oblastech vytvořené zmrznutím natlakované podpovrchové vody. Takové útvary byly pozorovány i na Marsu, ale jejich objev na Ceres je prvním případem, kdy byly objeveny na trpasličí planetě.

Mozaika snímků kráteru Occator vytvořená ze snímků sondy Dawn.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Ve větším měřítku byli vědci schopni zmapovat hustotu struktur v kůře Ceres v závislosti na hloubce. Něco podobného se ještě u žádného ledového tělesa nepodařilo. S pomocí měření gravitace se ukázalo, že hustota kůry Ceres s hloubkou výrazně roste – mnohem více, než aby na to měl vliv jen pouhý tlak nadložních vrstev. Vědci tak přišli s teorií, že ve chvíli, kdy podpovrchový zásobník tuhne, soli a bahno zůstávají vespod a jsou zapracovávány do nižších vrstev kůry.

Dawn se stala první sondou, která obíhala kolem dvou nezemských těles – před Ceres byla ještě u velké planetky Vesta. Dosáhla toho díky použití úsporného a přitom výkonného iontového pohonu. Disponovala však také hydrazinem pro chemický pohon – jakmile jí došel, ztratila schopnost řídit svou orientaci – nemohla se tak otočit anténou k Zemi, aby mohla komunikovat, ani fotovoltaickými panely ke Slunci, aby získávala energii. Jelikož při svém pohybu u Ceres zjistila, že tato trpasličí planeta obsahuje na povrchu organické látky a pod povrchem tekutinu, bylo kvůli zásadám planetární ochrany rozhodnuto, že sonda bude navedena na dlouhodobě stabilní oběžnou dráhu kolem Ceres, která na dlouhé desítky let zabrání možnosti dopadu Dawn na povrch.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA19568.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24021-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/dome_small_extend-6sec.gif
http://www.dawn-mission.org/carousel/PIA21227_slide5.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24022-1041.jpg