Временная атмосфера Цереры образуется под влиянием солнечной активности

Совокупность данных указывает на то, что у Цереры иногда возникает очень разреженная временная атмосфера из водяного пара, которая существует несколько дней, а потом рассеивается. Новые данные говорят о том, что эта атмосфера связана не с близостью Цереры к Солнцу, а с высоким уровнем солнечной активности. Соответствующее исследование было опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.

Владислава Ананьева

Церера – наибольшее тело в Главном поясе астероидов – лишена сколько-нибудь заметной атмосферы. Однако иногда ее окутывает очень слабая и разреженная атмосфера из водяного пара, которая через несколько дней рассеивается. 

Первые свидетельства наличия у Цереры временной атмосферы появились еще в прошлом веке. В 1991 году спутник IUE зафиксировал свечение Цереры в линиях гидроксила OH – притом, что годом раньше этого свечения не было. В 2007 году свечение в линиях гидроксила от Цереры попытался поймать Очень большой телескоп (VLT), но безуспешно. Космический инфракрасный телескоп им. Гершеля трижды регистрировал излучение Цереры в линиях водяного пара, но на четвертый раз ничего не обнаружил. Наконец, КА Dawn в 2015 году в течение 6 суток наблюдал ускорение электронов в окрестностях Цереры до высоких энергий – такое, какое могла обеспечивать слабая ионосфера.

Итак, у Цереры иногда появляется, а потом исчезает очень разреженная атмосфера из водяного пара. Но что отвечает за появление такой атмосферы? Сначала ученые предположили, что ее появление обусловлено приближением Цереры к Солнцу – больший нагрев вызывает рост температуры грунта и сублимацию водяного льда, находящегося на некоторой глубине. Однако исследование, проведенное Михаэлой Вилларил (M. N. Villarreal) с коллегами, не подтвердило эту гипотезу. Слабая сублимация льда возможна и сегодня, однако она не может отвечать за появление такой плотной экзосферы, которая регистрировалась детектором нейтронов и гамма лучей GRaND на борту КА Dawn.

Авторам исследования удалось показать, что эпизоды возникновения атмосферы на Церере совпадали с высокой концентрацией в межпланетном пространстве высокоэнергичных солнечных протонов. Соответственно, когда концентрация таких частиц была мала, атмосферу у Цереры зарегистрировать не удавалось. 

Высокоэнергичные протоны, вторгаясь в лед, разрушают кристаллическую решетку вдоль траектории своего полета, освобождая молекулы воды и придавая им энергию, необходимую для испарения и убегания в космос. Возникающая в этом процессе эфемерная атмосфера у Цереры может существовать неделю или около того. Этот же эффект может работать и на других ледяных безатмосферных телах, а также в околополярных областях Луны, где в «холодных ловушках» вечно затененных кратеров также скрываются отложения водяного льда.

Источник: https://solarsystem.nasa.gov/news/2017/04/06/ceres-temporary-atmosphere-linked-to-solar-activity

Оригинальная статья: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa66cd/meta