science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuw onderzoek toont aan dat Ceres mogelijk verdwijnende ijsvulkanen heeft

Ahuna Mons gezien in een gesimuleerd perspectief. De hoogte is een factor twee overdreven. Het uitzicht is gemaakt met behulp van afbeeldingen met verbeterde kleuren van NASA's Dawn-missie. Krediet:NASA

Een recent ontdekte eenzame ijsvulkaan op de dwergplaneet Ceres heeft mogelijk enkele verborgen oudere broers en zussen, zeggen wetenschappers die een waarschijnlijke manier hebben getest waarop dergelijke bergen van ijzige rots - cryovulkanen genaamd - in de loop van miljoenen jaren zouden kunnen verdwijnen.

NASA's Dawn-ruimtevaartuig ontdekte in 2015 de 4 kilometer hoge Ahuna Mons-cryovulkaan van Ceres. Andere ijzige werelden in ons zonnestelsel, zoals Pluto, Europa, Triton, Charon en Titan, kan ook cryovulkanen hebben, maar Ahuna Mons is opvallend alleen op Ceres. De dwergplaneet, met een baan tussen Mars en Jupiter, ligt ook veel dichter bij de zon dan andere planetaire lichamen waar cryovulkanen zijn gevonden.

Nutsvoorzieningen, Wetenschappers tonen aan dat er misschien miljoenen of miljarden jaren geleden andere cryovulkanen zijn geweest dan Ahuna Mons op Ceres, maar deze cryovulkanen zijn in de loop van de tijd misschien afgeplat en niet meer te onderscheiden van het aardoppervlak. Ze rapporteren hun bevindingen in een nieuw artikel dat is geaccepteerd voor publicatie in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union.

"We denken dat we een heel goed geval hebben dat er veel cryovulkanen op Ceres zijn geweest, maar ze zijn vervormd, " zei Michael Sori van het Lunar and Planetary Laboratory aan de Universiteit van Arizona in Tucson, en hoofdauteur van het nieuwe artikel.

Ahuna Mons is een prominente functie op Ceres, oplopend tot ongeveer de helft van de hoogte van de Mount Everest. Zijn eenzame bestaan ​​heeft wetenschappers voor een raadsel gesteld sinds ze het bespioneerden.

"Stel je voor dat er maar één vulkaan op de hele aarde was, "Zei Sori. "Dat zou een raadsel zijn."

Aan de puzzel toevoegen zijn de steile wanden en goed gedefinieerde kenmerken van Ahuna Mons - meestal tekenen van geologische jeugd, zei Sori. Dat leidt tot twee mogelijkheden:Ahuna Mons is precies zoals het lijkt, onverklaarbaar alleen na relatief recent gevormd te zijn in een verder inactieve wereld. Of, de cryovulkaan is niet alleen of ongebruikelijk, en er is een proces op Ceres dat zijn voorgangers heeft vernietigd en de jonge Ahuna Mons heeft achtergelaten als de eenzame cryovulkaan op de dwergplaneet, volgens Sori.

Ceres heeft geen atmosfeer, dus de processen die vulkanen op aarde afslijten - wind, regen en ijs - zijn niet mogelijk op de dwergplaneet. Sori en zijn collega's veronderstelden dat een ander proces, viskeuze ontspanning genoemd, aan het werk zou kunnen zijn.

De mysterieuze berg Ahuna Mons van Ceres is te zien in dit mozaïek van afbeeldingen van NASA's Dawn-ruimtevaartuig. Dawn nam deze beelden vanaf 240 mijl (385 kilometer) boven het oppervlak, in december 2015. De resolutie van de afbeelding is 35 meter per pixel. Krediet:NASA

Viskeuze relaxatie is het idee dat zowat elke vaste stof zal stromen, voldoende tijd gegeven. Bijvoorbeeld, een koud blok honing lijkt vast te zijn. Maar als je genoeg tijd krijgt, het blok zal plat worden totdat er geen teken meer is van de oorspronkelijke blokstructuur.

Op aarde, viskeuze ontspanning is wat gletsjers doet stromen, Sori legde het uit. Het proces heeft geen invloed op vulkanen op aarde omdat ze van steen zijn gemaakt, maar de vulkanen van Ceres bevatten ijs - waardoor een stroperige ontspanning mogelijk wordt. op Ceres, viskeuze relaxatie kan ertoe leiden dat oudere cryovulkanen in de loop van miljoenen jaren plat worden, zodat ze moeilijk te onderscheiden zijn. Ceres' locatie dicht bij de zon zou het proces meer uitgesproken kunnen maken, zei Sori.

Om het idee te testen dat viskeuze relaxatie ervoor had gezorgd dat cryovulkanen op Ceres waren afgeplat, Sori en zijn collega's hebben een model gemaakt met behulp van de werkelijke afmetingen van Ahuna Mons om te voorspellen hoe snel de berg zou kunnen stromen. Ze voerden het model uit waarbij ze uitgingen van verschillende watergehaltes van het materiaal waaruit de berg bestaat - variërend van 100 procent waterijs tot 40 procent waterijs, Sori legde het uit.

Ahuna Mons zou voor meer dan 40 procent uit waterijs moeten bestaan ​​om te worden beïnvloed door viskeuze relaxatie, ze vonden. Bij deze samenstelling Sori schat dat Ahuna Mons zou moeten afvlakken met een snelheid van 10 tot 50 meter (30 tot 160 voet) per miljoen jaar. Dat is genoeg om cryovulkanen over honderden miljoenen tot miljarden jaren onherkenbaar te maken, wat suggereert dat er andere cryovulkanen op Ceres hadden kunnen zijn, volgens de nieuwe studie.

"Ahuna Mons is hoogstens 200 miljoen jaar oud. Het heeft gewoon geen tijd gehad om te vervormen, ' zei Sori.

De volgende stap voor Sori en zijn team zal zijn om te proberen de afgeplatte overblijfselen van oudere cryovulkanen op Ceres te identificeren. De bevindingen kunnen wetenschappers helpen de geschiedenis van de vorming van de dwergplaneet beter te ontcijferen. hij voegde toe.

De nieuwe studie helpt wetenschappers hun kennis uit te breiden over wat mogelijk is op planetaire lichamen in ons zonnestelsel, zei Kelsi Singer, een postdoctoraal onderzoeker die ijzige werelden bestudeert aan het Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, en was niet betrokken bij het nieuwe onderzoek.

"Het zou leuk zijn om enkele van de andere kenmerken te bekijken die mogelijk oudere koepels op Ceres zijn om te zien of ze passen in de theorie van hoe de vormen in de loop van de tijd viskeus zouden moeten evolueren, "zei ze. "Omdat alle vermeende cryovulkanische kenmerken op andere werelden anders zijn, Ik denk dat dit helpt om onze inventaris van wat mogelijk is uit te breiden."