Зонд Dawn наблюдал смену сезонов на Церере

По существующим оценкам, Церера содержит почти треть всей массы пояса астероидов. Это ближайшая к Солнцу и единственная во внутренних областях Солнечной системы карликовая планета, диаметр ее почти достигает 1000 км. Разумеется, здесь нет ни заметной атмосферы, ни жидкой воды. Но толстая 40-километровая кора Цереры богата водным льдом и минералами, а на ее поверхности есть нечто вроде собственной «погоды» и годичной смены сезонов.

Наблюдать такие явления на Церере удалось благодаря зонду Dawn, который с 2015 г. остается на орбите карликовой планеты. Об этих результатах пишут астрофизик из команды итальянского профессора Франчески Замбон (Francesca Zambon) и их коллеги из Калифорнии под руководством Кристофера Рассела (Christopher Russell). Сразу две статьи ученых опубликованы в свежем номере журнала Science Advances; в них разбираются наблюдения, посвященные сезонным циркуляциям воды и карбонатов на карликовой планете.

Прежде наблюдения работающего на борту Dawn спектрометра VIR в оптическом и ИК-диапазоне позволили обнаружить отложения водного льда на поверхности Цереры. Новые данные открыли их следы и на склоне 20-километрового кратера Юлин (Juling). Более того, на протяжении полугода – с апреля по октябрь 2016 г. – количество льда нарастало. Предполагается, что сезонное потепление вызвало испарение (возгонку) подповерхностного льда, часть которого конденсировалась на крайне холодной стене кратера. Впрочем, возможно, всего лишь произошло обрушение части стены, обнажившее ледяные отложения.

Вторая статья ученых рассказывает о наблюдениях сезонных изменений поверхности Цереры в целом на основе изменений в отложениях карбонатов, весьма распространенных здесь. Авторы определили несколько участков, особенно богатых карбонатами натрия, включая кратеры Оккатор и Оксо, а также гору Ахуна, высочайшую на карликовой планете. Затем ученые проследили по снимкам Dawn их сезонную динамику.

© Окрестности горы Ахуна (ее высота превышает 4 км, диаметр – 17 км): отложения карбоната натрия показаны красным / ©NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/ASI/INAF

Прежде всего обнаружилось, что часть карбоната существует на Церере в гидратированной форме – как обыкновенная пищевая сода – гидрокарбонат натрия впервые замечен вне Земли. При этом насыщенность этих минералов водой нестабильна: как местный лед с поверхности испаряется, так и гидрокарбонаты за несколько миллионов лет должны терять свою влагу и «пересыхать». Но раз они в изобилии встречаются на поверхности, то некие геологические процессы должны постоянно выносить к ней новые количества соды из более глубоких слоев.

Это, в свою очередь, заставляет ученых рассуждать о гетерогенной, сложной структуре и составе коры Цереры, способной до сих пор сохранять определенную активность. Создать такую кору могли криовулканические процессы (гора Ахуна – как раз один из таких криовулканов, хотя и давно не действующий), либо же неравномерное замерзание жидкого океана, который некогда покрывал карликовую планету.