Wetenschappers hebben lang gedacht dat Ceres een zeer zwakke, voorbijgaande atmosfeer, maar mysteries bleven hangen over de oorsprong en waarom het niet altijd aanwezig is. Nutsvoorzieningen, onderzoekers suggereren dat deze tijdelijke atmosfeer verband lijkt te houden met het gedrag van de zon, in plaats van de nabijheid van Ceres tot de zon. De studie werd uitgevoerd door wetenschappers van NASA's Dawn-missie en anderen die eerder waterdamp bij Ceres identificeerden met behulp van andere observatoria.

"We denken dat het optreden van de voorbijgaande atmosfeer van Ceres het product is van zonneactiviteit, " zei Michaela Villarreal, hoofdauteur van de nieuwe studie in de Astrofysische journaalbrieven en onderzoeker aan de Universiteit van Californië, Los Angeles.

Ceres is het grootste object in de asteroïdengordel die tussen Mars en Jupiter ligt. Toen energetische deeltjes van de zon blootliggend ijs en ijs nabij het oppervlak van de dwergplaneet raakten, het draagt ​​energie over aan de watermoleculen als ze botsen. Dit bevrijdt de watermoleculen uit de grond, waardoor ze kunnen ontsnappen en een ijle atmosfeer creëren die een week of zo kan aanhouden.

"Onze resultaten hebben ook gevolgen voor andere airless, waterrijke lichamen van het zonnestelsel, inclusief de poolgebieden van de maan en sommige asteroïden, " zei Chris Russel, hoofdonderzoeker van de Dawn-missie, ook aan de UCLA. "Er kan vrijkomen in de atmosfeer worden verwacht van hun oppervlakken, te, wanneer zonneactiviteit uitbreekt."

Voordat Dawn in 2015 in een baan om Ceres aankwam bewijs voor een atmosfeer was op bepaalde tijden door sommige observatoria gedetecteerd, maar anderen niet suggereert dat het een voorbijgaand fenomeen is. In 1991, de International Ultraviolet Explorer-satelliet detecteerde hydroxylemissie van Ceres, maar niet in 1990. Toen, in 2007, de Very Large Telescope van de European Southern Observatory zocht naar een hydroxide-emissie, maar kwam leeg over. Het Herschel Space Observatory van de European Space Agency heeft water gedetecteerd in de mogelijk zwakke atmosfeer, of "exosfeer, " van Ceres bij drie gelegenheden, maar bij een vierde poging niet.

Toen Dawn in maart 2015 aan zijn grondige studie van Ceres begon, wetenschappers vonden voldoende bewijs voor water in de vorm van ijs. De gammastraal- en neutronendetector (GRaND) ​​van het ruimtevaartuig heeft ontdekt dat het bovenste oppervlak rijk is aan waterstof, wat overeenkomt met brede vlaktes van waterijs. Dit ijs ligt op hogere breedtegraden dichter bij het oppervlak, waar de temperaturen lager zijn, een studie uit 2016 gepubliceerd in het tijdschrift Science gevonden. Er is ijs gedetecteerd direct bij de kleine heldere krater genaamd Oxo en in ten minste één van de kraters die voortdurend in de schaduw staan ​​op het noordelijk halfrond. Ander onderzoek heeft gesuggereerd dat aanhoudend beschaduwde kraters waarschijnlijk ijs herbergen. Aanvullend, de vormen van kraters en andere kenmerken komen overeen met een aanzienlijk waterijsgehalte in de korst.

Vanwege dit bewijs voor overvloedig ijs, veel wetenschappers denken dat de exosfeer van Ceres wordt gecreëerd in een proces dat vergelijkbaar is met wat er gebeurt op kometen, ook al zijn ze veel kleiner. In dat model is hoe dichter Ceres bij de zon komt, hoe meer waterdamp er vrijkomt doordat ijs aan of aan het oppervlak sublimeert.

Maar de nieuwe studie suggereert dat komeetachtig gedrag de mix van detecties en niet-detecties van een zwakke atmosfeer mogelijk niet verklaart.

"Sublimatie is waarschijnlijk aanwezig, maar we denken dat het niet significant genoeg is om de hoeveelheid exosfeer te produceren die we zien, ' zei Villarreal.

Villarreal en collega's toonden aan dat eerdere detecties van de voorbijgaande atmosfeer samenvielen met hogere concentraties van energetische protonen van de zon. Niet-detectie viel samen met lagere concentraties van deze deeltjes. Bovendien, de beste waarnemingen van de atmosfeer van Ceres deden zich niet voor bij de dichtste nadering van de zon. Dit suggereert dat zonneactiviteit, in plaats van Ceres' nabijheid tot de zon, is een belangrijkere factor bij het genereren van een exosfeer.

Het onderzoek begon met een 2016 Wetenschap onderzoek onder leiding van Chris Russell. De studie, met behulp van GRaND-gegevens, stelde voor dat, gedurende een periode van zes dagen in 2015, Ceres had elektronen van de zonnewind versneld tot zeer hoge energieën.

In zijn baan, Ceres komt momenteel steeds dichter bij de zon. Maar de zon bevindt zich nu in een bijzonder rustige periode, zal naar verwachting nog enkele jaren duren. Omdat hun resultaten aangeven dat de exosfeer van Ceres verband houdt met zonneactiviteit, auteurs van het onderzoek voorspellen dat de dwergplaneet gedurende enige tijd weinig tot geen atmosfeer zal hebben. Echter, ze bevelen aan dat andere observatoria Ceres controleren op toekomstige emissies.

Dawn is nu bezig met zijn uitgebreide missie en bestudeert Ceres in een zeer elliptische baan. Ingenieurs manoeuvreren het ruimtevaartuig naar een ander baanvlak zodat Ceres in een nieuwe geometrie kan worden bekeken. Het primaire wetenschappelijke doel is het meten van kosmische straling om te helpen bepalen welke chemische elementen zich in de buurt van het oppervlak van Ceres bevinden. Als bonus, eind april, de zon zal direct achter Dawn staan, wanneer het ruimtevaartuig zich op een hoogte van ongeveer 12 bevindt, 300 mijl (20, 000 kilometer). Ceres zal helderder lijken dan voorheen in die configuratie, en misschien meer geheimen onthullen over de samenstelling en geschiedenis ervan.