Utilizzando dati ad alta risoluzione spaziale raccolti dal rivelatore di raggi gamma e neutroni (GRaND) a bordo della sonda spaziale Dawn della NASA, i ricercatori planetari hanno rilevato elevate concentrazioni di idrogeno all'interno e intorno al cratere Occator, che contiene i punti luminosi più importanti di Cerere.
"Il pianeta nano Cerere, il corpo più grande della fascia principale degli asteroidi, è ricco di acqua", affermano gli astronomi.
La struttura interna di Cerere è costituita da un mantello roccioso e da una crosta lunga 40 chilometri dominata dai resti ghiacciati di un antico oceano globale.
I vincoli reologici indicano che la crosta è ricca di sostanze volatili e contiene ghiaccio d'acqua, fillosilicati, sali e possibilmente idrati di clatrato.
La fascia più esterna di Cerere contiene ghiaccio d'acqua, che sublima gradualmente in risposta al riscaldamento superficiale della luce solare.
"Poiché l'asse di rotazione di Cerere è quasi perpendicolare ai raggi del sole, il ghiaccio si è ritirato più in profondità all'equatore che ai poli", affermano gli scienziati. "Abbiamo ipotizzato che gli impatti potrebbero portare il ghiaccio d'acqua dalla crosta esterna alla superficie, reintegrando la regolite con il ghiaccio", hanno aggiunto.
Pertanto, secondo i dati GRaND, la distribuzione del ghiaccio d'acqua vicino alla superficie nei diversi decimetri superiori della regolite è determinata sia da forti impatti che da sublimazione a lungo termine causata dall'insolazione.
Gli astronomi hanno testato questa ipotesi utilizzando dati GRaND ad alta risoluzione spaziale dalla fase finale della missione Dawn.
Lo spettrometro di neutroni GRaND ha rilevato un aumento delle concentrazioni di idrogeno in profondità dalla superficie di Occator, un giovane cratere di 90 km di diametro situato a 19,82°N, dove non è previsto ghiaccio vicino alla superficie.
"L'idrogeno in eccesso è sotto forma di ghiaccio d'acqua", hanno detto i ricercatori. "I risultati confermano che la crosta esterna di Cerere è ricca di ghiaccio e che il ghiaccio d'acqua può sopravvivere agli scarichi da impatto sui corpi di ghiaccio senz'aria".
Questi dati suggeriscono un controllo parziale sulla distribuzione del ghiaccio vicino alla superficie durante forti impatti e forniscono restrizioni sull'età della superficie e sulle proprietà termofisiche della regolite.
Gli astronomi ritengono che il ghiaccio sia sopravvissuto per circa 20 milioni di anni dopo la formazione di Occator.
“La somiglianza tra la distribuzione globale dell'idrogeno e la struttura dei grandi crateri suggerisce che i processi di impatto abbiano causato la superficie del ghiaccio in altre parti di Cerere. Questo processo è accompagnato dalla perdita di ghiaccio a seguito della sublimazione causata dal riscaldamento della superficie da parte della luce solare".
L'impatto che ha formato il cratere Occator avrebbe dovuto scavare il materiale della crosta terrestre a una profondità di 10 km. Pertanto, l'aumento osservato della concentrazione di idrogeno nel cratere conferma l'ipotesi che la crosta sia ricca di ghiaccio.
"I risultati supportano il consenso emergente sul fatto che Cerere sia un corpo differenziato in cui il ghiaccio si è separato dalla roccia per formare un guscio esterno ghiacciato e un oceano subcrostale", hanno spiegato i ricercatori.
"Corpi più piccoli e ricchi di acqua, compresi i corpi genitori di meteoriti condritiche carboniose, potrebbero non aver subito differenziazione".
“Quindi i risultati potrebbero avere implicazioni per l'evoluzione dei corpi ghiacciati, piccoli e grandi. In un senso più ampio, come il mondo oceanico, Cerere può essere abitabile e quindi è un obiettivo attraente per missioni future ", concludono gli astronomi.
I risultati della ricerca sono pubblicati sulla rivista Geophysical Research Letters.
2021-08-22 12:43:30
Autore: Vitalii Babkin