NASAのドーン宇宙探査機に搭載されたガンマ線および中性子検出器（GRaND）によって収集された高空間分解能データを使用して、惑星研究者は、セレスの最も顕著な輝点を含むオッカトルクレーターとその周辺の水素濃度の上昇を検出しました。
「主な小惑星帯で最大の惑星である準惑星セレスは、水が豊富です」と天文学者は言います。
セレスの内部構造は、岩の多いマントルと、古代の地球規模の海の凍った残骸が優勢な長さ40キロメートルの地殻で構成されています。
レオロジーの制約は、地殻が揮発性物質に富んでおり、水氷、フィロケイ酸塩、塩、そしておそらく包接水和物を含んでいることを示しています。
セレスの最も外側の帯には水氷が含まれており、日光による表面の加熱に応じて徐々に昇華します。
「セレスの自転軸は太陽の光線にほぼ垂直であるため、氷は極よりも赤道の方が深く後退しました」と科学者たちは言います。 「私たちは、衝撃が水氷を外皮から表面に運び、レゴリスに氷を補充する可能性があると仮定しました」と彼らは付け加えました。
したがって、GRaNDデータによると、レゴリスの上部数デシメートルにおける地表近くの水氷の分布は、強い衝撃と、日射によって引き起こされる長期の昇華の両方によって決定されます。
天文学者は、ドーンミッションの最終段階からの高空間分解能GRaNDデータを使用してこの仮説をテストしました。
GRaND中性子スペクトロメータは、オッカトルの表面から水素濃度の増加を検出しました。オッカトルは、表面近くの氷が予想されない、直径90kmの19.82°Nにある若いクレーターです。
「過剰な水素は水氷の形をしている」と研究者らは述べた。 「結果は、セレスの外皮が氷に富んでおり、水氷が空気のない氷体への衝撃放電に耐えることができることを確認しています。」
これらのデータは、強い衝撃の際の地表近くの氷の分布を部分的に制御することを示唆しており、地表の年代とレゴリスの熱物理的特性に制限を与えています。
天文学者は、氷がオケーターの形成後約2000万年の間持続したと信じています。
「水素の世界的な分布と大きなクレーターの構造との類似性は、衝突プロセスがセレスの他の場所に氷を表面化させたことを示唆しています。このプロセスは、日光による表面の加熱によって引き起こされる昇華の結果としての氷の喪失を伴います。」
オッカトルクレーターを形成した衝撃は、地球の地殻物質を10kmの深さまで発掘することになっていました。したがって、クレーター内の水素濃度の観測された増加は、地殻が氷に富んでいるという仮定を裏付けています。
「調査結果は、セレスが氷が岩から分離して氷の外殻と地殻下の海を形成する分化した物体であるという新たなコンセンサスを支持している」と研究者らは説明した。
「炭素質コンドライト隕石の親体を含む、より小さく、水に富む体は、分化を受けていない可能性があります。」
「したがって、結果は、大小を問わず、氷体の進化に影響を与える可能性があります。広い意味で、海洋世界のように、セレスは居住可能である可能性があり、したがって将来のミッションの魅力的なターゲットです」と天文学者は結論付けています。
研究結果は、ジャーナルGeophysical ResearchLettersに掲載されています。
2021-08-22 12:43:30
著者: Vitalii Babkin