Шесть лет назад миссия NASA Dawn завершила исследование Цереры и Весты, двух крупнейших тел в поясе астероидов. С тех пор Церера, богатая водой карликовая планета с признаками геологической активности, стала центром интенсивных дебатов о её происхождении и эволюции.

Новое исследование, проведённое Институтом астрофизики Андалусии (IAA-CSIC) с использованием данных Dawn и собственной методологии, выявило 11 новых регионов, предполагающих существование внутреннего резервуара органических материалов в карликовой планете. Результаты предоставляют важное представление о потенциальной природе этого небесного тела.

Данные с космического зонда Dawn показывают области вокруг кратера «Эрнутет», где был обнаружен органический материал (обозначены буквами «a» — «f»). Более тёплые цвета указывают на более высокую концентрацию. Источник: NASA / JPL-Caltech / UCLA / ASI / INAF / MPS / DLR / IDA

В 2017 году космический аппарат Dawn обнаружил органические соединения вблизи кратера «Эрнутет» в северном полушарии Цереры, что вызвало дискуссии об их происхождении. Одна из ведущих гипотез предполагала экзогенное происхождение, предполагая, что эти материалы были доставлены столкновениями с богатыми органикой кометами или астероидами. Однако новое исследование основывается на второй возможности: органический материал, образовавшийся внутри Цереры, хранился в резервуаре, защищённом от солнечной радиации.

«Значимость этого открытия заключается в том, что если это эндогенные материалы, то это подтверждает существование внутренних источников энергии, которые могут поддерживать биологические процессы», — объясняет Хуан Луис Ризос, научный сотрудник IAA-CSIC и ведущий автор исследования.

Церера, крупнейший объект в главном поясе астероидов, имеет некоторые общие характеристики с планетами и является самым богатым водой телом во внутренней части Солнечной системы после Земли. Благодаря своим физическим и химическим свойствам, Церера связана с типом метеорита, богатого углеродными соединениями: углеродистыми хондритами. Эти метеориты считаются остатками материала, который сформировал Солнечную систему примерно 4,6 миллиарда лет назад.

Составное изображение, сделанное с использованием данных с камеры кадрирования на борту зонда Dawn, показывает область вокруг кратера «Эрнутет». Источник: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

«Церера будет играть ключевую роль в будущих исследованиях космоса. Её вода, присутствующая в виде льда и, возможно, в виде жидкости под поверхностью, делает её интригующим местом для разведки ресурсов. В контексте колонизации космоса Церера могла бы служить остановкой или ресурсной базой для будущих миссий на Марс или дальше», — говорит Ризос.

Для изучения природы этих органических соединений исследователи использовали новый подход, сочетающий данные с высоким пространственным разрешением, полученные с помощью Framing Camera 2 (FC2) космического аппарата Dawn, и данные с высоким спектральным разрешением, полученные с помощью спектрометра VIR-изображения. Этот метод привел к идентификации одиннадцати новых регионов с характеристиками, предполагающими наличие органических соединений.

Большинство из этих областей находятся вблизи экваториальной области кратера «Эрнутет», где они были более подвержены солнечному излучению, чем органические материалы, ранее идентифицированные в кратере. Среди кандидатов выделяется регион между бассейнами «Урвара» и «Ялод» с наиболее убедительными доказательствами наличия органических материалов.

BS1,2 и 3 — изображения с фильтром камеры FC2 в областях наибольшего содержания возможных органических соединений. Источник: Juan Luis Rizos

«Эти удары были самыми сильными из всех, что когда-либо испытывала Церера, поэтому материал должен был происходить из более глубоких регионов, чем материал, выброшенный из других бассейнов или кратеров. Если наличие органики подтвердится, то их происхождение не оставит сомнений в том, что эти соединения являются эндогенными материалами», — поясняет Ризос (IAA-CSIC).

Эти результаты подтверждаются связанным исследованием итальянских коллег, которые также принимали участие в этой работе. С помощью лабораторных экспериментов команда продемонстрировала, что органические соединения разлагаются быстрее под воздействием солнечного излучения, чем предполагалось ранее. Учитывая обнаруженные количества и наблюдаемые уровни деградации, исследование предполагает, что под поверхностью Цереры должно существовать большое количество органического материала.

На этом снимке с космического аппарата Dawn показаны большие кратеры «Урвара» (вверху) и «Ялод» (внизу) на карликовой планете Церера. Два гигантских кратера образовались в разное время. «Урвара» возрастом около 120-140 миллионов лет, а «Ялод» — почти миллиард лет. Источник: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

«Идея органического резервуара в таком отдалённом и, казалось бы, спокойном месте, как Церера, повышает вероятность того, что подобные условия могут существовать и на других телах Солнечной системы. Без сомнения, в ближайшем будущем Цереру посетят новые зонды, и наши исследования будут иметь ключевое значение для определения стратегии наблюдений для этих миссий», — заключает Ризос.

Подробнее на iXBT