Главная | О сайте | Задачи | Проекты | Результаты | Диверсификация | Новости | Вопросы | История | Информация | Ссылки
Секция Совета РАН по космосу
Владислава Ананьева
На первый взгляд, Церера – крупнейшее тело Главного пояса астероидов – лишена водяного льда. Ее поверхность темная, сухая и обильно покрыта ударными кратерами. Яркие пятна, изредка встречающиеся на дне или на стенках кратеров, образованы не льдом, а яркими солями (преимущественно содой). Однако есть несколько косвенных свидетельств в пользу присутствия водяного льда в приповерхностных слоях Цереры.
Во-первых, приповерхностный слой грунта богат атомами водорода, причем концентрация этого водорода увеличивается от средних широт к полюсам. Скорее всего, этот водород входит в состав водяного льда и гидратированных минералов. Концентрация водорода (а также калия и железа) в слое грунта толщиной около одного метра была измерена детектором нейтронов и гамма-лучей GRaND на борту КА Dawn. Согласно данным GRaND, доля водяного льда в верхнем слое грунта составляет ~10%, причем этот лед не лежит в виде отдельного слоя, а перемешан с другими минералами.
«Этот результат подтверждает предсказания, сделанные три десятилетия назад – водяной лед действительно может сохраняться в течение миллиардов лет на небольшой глубине под поверхностью Цереры, – сказал Томас Преттиман (Thomas Prettyman), научный руководитель инструмента GRaND. – Он усиливает позиции гипотезы о наличии водяного льда в составе других астероидов Главного пояса».
Соотношения концентраций водорода, железа, калия и углерода в верхнем слое Цереры говорят о том, что материал, который сейчас расположен на поверхности Цереры, когда-то был изменен воздействием жидкой воды в ее недрах. Ученые полагают, что распад радиоактивных элементов, входящих в состав карликовой планеты на ранних этапах ее эволюции, привел к ее разогреву и гравитационной дифференциации с образованием более плотного каменного ядра и богатой льдом мантии.
Поскольку метеориты углистые хондриты также были изменены жидкой водой, ученых интересует их связь с Церерой. По всей видимости, углистые хондриты являются осколками астероидов меньших размеров, нежели Церера. В составе поверхности Цереры больше водорода и меньше железа, чем в составе углистых хондритов, возможно, потому, что более тяжелое и плотное вещество карликовой планеты утонуло, формируя ядро. Кроме того, Церера могла сформироваться дальше от Солнца, чем вещество углистых хондритов.
Во-вторых, вечно затененные кратеры вблизи полюсов могли бы стать «холодными ловушками» для водяного льда, расположенного непосредственно на поверхности Цереры. Томас Плац (Thomas Platz) из Института Макса Планка с коллегами изучил сотни кратеров, на дно которых никогда не падают прямые солнечные лучи, а температура не поднимается выше 110К. В десяти из них были обнаружены яркие отложения. Инфракрасному спектрометру КА Dawn удалось получить спектр отложений в одном из этих кратеров, который все-таки немного подсвечивался солнечными лучами – и действительно, это оказался водяной лед.
Таким образом, Церера пополнила собой список безатмосферных тел Солнечной системы, на полюсах которых в «холодных ловушках» сохраняются запасы водяного льда (водяной лед был также обнаружен на полюсах Меркурия и Луны). Но если на Луну и Меркурий лед приносят кометы и содержащие воду астероиды (например, углистые хондриты), то происхождение льда в холодных ловушках Цереры менее очевидно. Возможно, водяной пар, медленно просачиваясь из недр Цереры, испаряется с поверхности более теплых областей, а дальше частично улетучивается в космос, а частично осаждается в холодных ловушках у полюсов.
(назван по имени немецкого физика Вильгельма Карла Вернера Вина - W. K. V. Wien 1864-1928) Закон гласит, что длина волны, на которую приходится максимальная интенсивность электромагнитного излучения... [далее]
Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько
Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.