science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Team vindt bewijs voor koolstofrijk oppervlak op Ceres

NASA's Dawn-ruimtevaartuig legde deze 12,5 mijl lange close-up vast van de centrale top van de 99 mijl brede Urvara-inslagkrater op Ceres. De opmerkelijke 6, De centrale nok van 500 voet is gemaakt van materialen die uit de diepte zijn opgetild, voortkomend uit terreinen verrijkt met producten van steen-water interacties, zoals carbonaten. Krediet:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Een team onder leiding van het Southwest Research Institute heeft geconcludeerd dat het oppervlak van dwergplaneet Ceres rijk is aan organisch materiaal. Gegevens van NASA's Dawn-ruimtevaartuig geven aan dat het oppervlak van Ceres meerdere keren de koolstofconcentratie kan bevatten dan aanwezig is in de meest koolstofrijke, primitieve meteorieten gevonden op aarde.

"Ceres is als een chemische fabriek, " zei SwRI's Dr. Simone Marchi, een hoofdwetenschapper die de hoofdauteur was van onderzoek gepubliceerd in Natuurastronomie vandaag. "Onder de lichamen van het binnenste zonnestelsel, Ceres' heeft een unieke mineralogie, die tot 20 procent koolstof per massa lijkt te bevatten in het nabije oppervlak. Onze analyse toont aan dat koolstofrijke verbindingen innig vermengd zijn met producten van steen-water-interacties, zoals klei."

Ceres wordt verondersteld ongeveer 4,6 miljard jaar geleden te zijn ontstaan ​​bij het aanbreken van ons zonnestelsel. Dawn-gegevens onthulden eerder de aanwezigheid van water en andere vluchtige stoffen, zoals ammonium afgeleid van ammoniak, en nu een hoge concentratie koolstof. Deze chemie suggereert dat Ceres gevormd is in een koude omgeving, misschien buiten de baan van Jupiter. Een daaropvolgende opschudding in de banen van de grote planeten zou Ceres naar zijn huidige locatie in de belangrijkste asteroïdengordel hebben geduwd, tussen de banen van Mars en Jupiter.

"Met deze bevindingen Ceres heeft een centrale rol gekregen bij het beoordelen van de oorsprong, evolutie en verspreiding van organische soorten over het binnenste zonnestelsel, "Zei Marchi. "Je moet je afvragen hoe deze wereld de organische chemie heeft aangestuurd, en hoe deze processen de samenstelling van grotere planeten zoals de aarde hebben beïnvloed."

SwRI-wetenschappers construeerden een mogelijk schematisch pad voor de evolutie van de bovenkorst van Ceres. De afbeelding toont de aanwezigheid van koolstofhoudende chondrietachtige materialen (zwart) gemengd met producten van waterige verandering zoals fyllosilicaten, carbonaten en magnetiet (groen) en organische stoffen (oranje). Gearceerde blauwe gebieden geven water aan, en blauwe lijnen vertegenwoordigen leidingen voor watermigratie. Organische stoffen kunnen op hun plaats zijn gevormd tijdens waterige verandering of kunnen zijn geconcentreerd door vloeistoffen die opstijgen naar de bovenste korst, wat resulteert in de afgeleide hoger dan chondritische koolstofconcentratie op het oppervlak van Ceres. Overuren, het oppervlak wordt gehomogeniseerd door te mengen als gevolg van botsingen en andere processen. Krediet:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Geofysisch, compositie- en botsingsmodellen op basis van Dawn-gegevens onthulden dat het gedeeltelijk gedifferentieerde interieur van Ceres is veranderd door vloeiende processen. Dawn's Visible and Infrared Mapping Spectrometer heeft aangetoond dat het algehele lage albedo van het oppervlak van Ceres een combinatie is van steen-water-interactieproducten zoals fyllosilicaten en carbonaten en een aanzienlijke hoeveelheid spectraal neutrale verdonkers, zoals een ijzeroxide genaamd magnetiet.

Omdat de gammastraal- en neutronendetector van Dawn magnetiet beperkt tot slechts een paar massaprocenten, de gegevens wijzen op de aanwezigheid van een extra verduisteringsmiddel, waarschijnlijk amorfe koolstof, een koolstofrijk organisch materiaal. interessant, er zijn ook specifieke organische verbindingen gedetecteerd in de buurt van een 50 kilometer brede inslagkrater genaamd Ernutet, verdere steun geven aan de wijdverbreide aanwezigheid van organische stoffen in de ondiepe ondergrond van Ceres.

De nieuwe studie constateert ook dat 50-60 procent van de bovenste korst van Ceres een samenstelling kan hebben die lijkt op primitieve koolstofhoudende chondrietmeteorieten. Dit materiaal is compatibel met verontreiniging door invallende koolstofhoudende asteroïden, een mogelijkheid ondersteund door het gehavende oppervlak van Ceres.

"Onze resultaten impliceren dat ofwel Ceres' geaccreteerde ultra-koolstofrijke materialen of dat koolstof geconcentreerd was in de korst, " zei Marchi. "Beide mogelijke scenario's zijn belangrijk, omdat de mineralogische samenstelling van Ceres wijst op een gebeurtenis op wereldschaal van steenwaterverandering, die voorwaarden zou kunnen scheppen die gunstig zijn voor de organische chemie."