Kuva: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/ASI/INAF

Kääpiöplaneetta Cereksen pinta muuttuu: pinnan alta purkautuu ainesta

Tutkijat ovat todistaneet kuinka Cereksen pinnan alta purkautuu sekä vettä että soodaista vettä. Pieni kääpiöplaneetta on osoittautunut aktiivisemmaksi maailmaksi kuin aiemmin osattiin kuvitellakaan.

Kaksi tuoretta tutkimusta osoittaa, kuinka sisemmän aurinkokunnan ainoa kääpiöplaneetta Ceres muuttuu koko ajan. Löydöt julkaistiin 14.3.2018 Science Advances -tiedelehdessä.

Toinen tutkimuksista keskittyy suoriin havaintoihin. Tutkijat tarkastelivat siinä 12-kilometrisen Juling-kraatterin (otsikkokuvassa) jyrkkien reunamien varjoisia rinteitä. He huomasivat, kuinka reunavallia peittävän jään määrä kasvoi aikaa myöten. Muutokset tapahtuivat vain muutaman kuukauden aikana.

Kyse on ensimmäisestä kerrasta, kun kääpiöplaneetalla on huomattu tapahtuneen muutoksia kahden kuvan oton välillä. Löytö tehtiin Dawn-luotaimen visuaalisen ja lähi-infran aluella toimivalla VIR-spektrometrillä.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen

Kuva: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/ASI/INAF
Juling-kraatterin koillisreuna on lähes ikuisessa varjossa. Pohjan muodot taas kertovat jäätikkömäisistä virtauksista.

Löytö on monessa suhteessa outo, sillä vesijää ei ole stabiilia Cereksen pinnalla. Se kyllä säilyy parhaiten juuri varjoisilla ja kylmillä rinteillä, mutta silloinkin se sublimoituu suoraan höyryksi. Jään lisääntymistä voi siis tapahtua vain, jos sitä purkautuu jostain lisää.

Tutkijoiden mukaan syy lienee Cereksen kierrossa Auringon ympäri. Kun pallon pinta lämpenee, sen alta alkaa purkautua vesihöyryä, joka sitten kondensoituu läheisen kraatterin kylmälle rinteelle. Myös lämmityksen mahdollisesti aiheuttamat maanvyöryt saattavat paljastaa lisää tuoretta jäätä.

Vaikka Juling-kraatteri sijaitsee syvällä Cereksen eteläisellä pallonpuoliskolla (noin Australian pääkaupungin leveysasteilla), ei Aurinko nouse kesäisin lämmittämään sen rinteitä juuri talvea paremmin. Kääpiöplaneetan akseli ei nimittäin ole juurikaan kallistunut sen kiertorataan nähden.

Pintaa lämmittävä säteilyannos kuitenkin vaihtelee vuoden mittaan roimasti, koska Aurinko on joskus lähellä (2,56 AU) ja toisinaan kaukana (2,98 AU). Tuo huima 63 miljoonaa kilometrin erotus on paljon suurempi kuin esimerkiksi lyhin matka Marsista Maahan.

(Jo ennen Dawn-luotaimen saapumista vaikutti varmalta, että Cereksen syvyyksistä näyttäisi purkautuvan vettä.)

Toisessa tuoreessa tutkimuksessa perehdyttiin viitteellisempiin todisteisiin muutoksista, mutta sen vaikutukset ovat kauaskantoisempia. Sen mukaan pinnan alta on paljastunut tavaraa geologisessa lähimenneisyydessä.

Jo aiemmin Cerekseltä on löydetty natriumkarbonaattia eli soodaa (Na2CO3, joka eri aine kuin ruokasooda NaHCO3). Kääpiöplaneetan kiehtovat kirkkaat pisteet muodostuvat suurelta osin juuri tästä tavarasta.

Nyt julkaistussa tutkimuksessa tutkittiin useita paikkoja, joista löytyy soodan hydraatteja. Nämä ovat soodan kidemuotoja, joissa on mukana jonkin verran, joskus paljonkin, vettä. Ne ovat evaporiitteja, joita syntyy vain, kun suolaisesta vedestä haihtuu neste pois ja loppu kiteytyy.

Kuva: Carotto et al. 2018
10-kilometrisen Oxo-kraatterin reunoilta löytyy niin soodaa, sen hydraatteja, kuin vesijäätäkin (Carrozzo et al.).

Tällaiset esiintymät tutkijoiden mukaan häviäisivät vesijään tapaan sublimoitumalla muutamassa miljoonassa vuodessa. Tämä osoittaa, että aineksen on täytynyt ilmaantua pinnalle geologisesti varsin äskettäin.

Soodan hydraatteja tunnetaan nyt vain kahdelta taivaankappaleelta: Cerekseltä ja Maasta. Meillä näistä hydraateista tunnetuin lienee jo antiikin aikana paljon käytetty natron (Na2CO3·10H2O), joka toimii mm. pesuaineena sekä veden pehmentäjänä. Sitä ja muitakin evaporiitteja löytyy kuivuneiden suolajärvien pohjilta.

Dawn-luotain on osoittanut Cereksen pinnan eri alueilla olevan koostumukseltaan erittäin erilainen. Tutkijoiden mukaan vaihtelu on syntynyt joko törmäysten kaivaessa ja levittäessä syvemmältä peräisin olevaa ainetta pinnalle, kryovulkaanisina intruusioina jossa aines tunkeutuu hyvin syvältä pinnalle, tai ehkä jo alkumeren olemassaolon aikana.

Cereksen pinnan uskotaan syntyneen kun koko palloa peittänyt globaali meri jäätyi.

Kääpiöplaneetta on tämän lisäksi yhä aktiivisen ja dynaaminen maailma.

Asiasta kertoivat aiemmin mm. SpaceDaily ja Phys.org.

Lähteet: Raponi ja kumpp., Carrozzo ja kumpp.

Kuvat: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/ASI/INAF sekä Carrozzo et al. 2018.



Juttuja samasta aiheesta

Joidenkin vanhimpien juttujen tekstin näyttämisessä on ongelma. Pyrimme saamaan jutut pikaisesti taas normaaleiksi! Pahoittelut!