Sporen van de ijskorst gevonden in de Occator krater

Ceres en de Occator-krater
Het onderzoek richtte zich op de Occator krater (links) die de meest opvallende heldere vlekken van Ceres bevat. De nieuw opgestelde kaart (rechts) toont hogere concentraties waterstof dan men verwachtte als de ondergrond in de Occator krater en de deken van uitgeworpen materiaal geen ijs zou bevatten. De resultaten geven aan dat de materialen uit de korst die tijdens de inslag werden opgeworpen rijk waren aan waterijs. Credit: NASA/JPL-CalTech/UCLA/MPS/DLR/IDA and Prettyman et al. (2021).

Afwijkingen in de verdeling van waterstof in de Occator-krater op de dwergplaneet Ceres onthullen een ijzige korst. Dit schrijven wetenschappers onder leiding van Tom Prettyman van het Planetary Science Institute in een onlangs verschenen artikel.

Het bewijs is afkomstig van gegevens die zijn verkregen met de Gamma Ray en Neutron Detector (GRaND) aan boord van de DAWN ruimtesonde van de NASA. Een gedetailleerde kaart van de waterstofconcentratie in de buurt van Occator is afgeleid van waarnemingen vanuit elliptische banen die de ruimtesonde tijdens de laatste fase van de missie heel dicht bij het oppervlak brachten.

Het artikel met als titel: Replenischment of near-surface water ice by impacts into Ceres’ volatile-rich crust: Observations by DAWN’s Gamma Ray and Neutron Detector” is verschenen in het tijdschrift Geophysical Journal Letters.

De neutronenspectrometer van GRaND vond verhoogde waterstofconcentraties in de buitenste meter van het oppervlak van Occator. Dit is een grote, jonge krater met een diameter van ongeveer 92 kilometer.

Het artikel stelt dat de overmaat aan waterstof aanwezig is in de vorm van waterijs. Resultaten bevestigen dat de buitenste korst van Ceres rijk aan ijs is en dat waterijs op luchtloze, koude objecten kan overleven in het tijdens inslagen uitgeworpen materiaal.

De onderzoekers denken dat het ijs het gedurende de ongeveer 20 miljoen jaar na het ontstaan van Occator heeft overleefd in de ondiepe ondergrond. Overeenkomsten tussen de verdeling van waterstof op Ceres en het patroon van grote kraters suggereren dat inslagprocessen ook elders op Ceres ijs naar de oppervlakte hebben gebracht. Dit proces gaat gepaard met het verlies van ijs dat sublimeert door opwarming van het oppervlak door zonlicht.

De inslag waaruit Occator is ontstaan zou korstmaterialen hebben opgeworpen tot een diepte van 10 kilometer. De waargenomen verhoogde concentraties waterstof in de krater en de deken van uitgeworpen materiaal ondersteunen volgens de onderzoekers hun interpretatie dat de korst van Ceres rijk aan ijs is. De bevindingen versterken de opkomende consensus dat Ceres een gedifferentieerd object is waarin ijs is gescheiden van gesteente om zo een ijsachtige buitenste schil en een ondergrondse oceaan te vormen.

Kleine waterrijke objecten inclusief de objecten waar koolstofhoudende chondrietmeteorieten vanaf stammen hebben mogelijk niet zo’n differentiatie ondergaan. De bevindingen kunnen dus implicaties hebben voor de evolutie van kleine en grote ijsachtige objecten, aldus de onderzoekers. Breder gezien, als een oceaanwereld zou Ceres bewoonbaar kunnen zijn en daarom is het een aantrekkelijk doelwit voor toekomstige missies.

Het onderzoek van Prettyman en zijn collega’s werd gefinancierd door het Discovery Data Analysis Program van de NASA, de DAWN Missie van de NASA en door het SSERVI-TREX-project.

Artikel: Replenishment of Near-Surface Water Ice by Impacts Into Ceres’ Volatile-Rich Crust: Observations by Dawn’s Gamma Ray and Neutron Detector

Eerste publicatie: 15 augustus 2021
Bron: SpaceDaily & anderen