Een recente NASA-missie naar de dwergplaneet Ceres vond briljant, witte vlekken van zouten op het oppervlak. Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Texas in Austin in samenwerking met NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) dook in de factoren die van invloed waren op de vulkanische activiteit die de onderscheidende plekken vormde en die een sleutelrol zouden kunnen spelen bij het mengen van de ingrediënten voor het leven op andere werelden .

De vulkanen op Ceres zijn cryovulkanen, een soort vulkaan die zich vormt op planetaire lichamen met ijzige schelpen en die zout water, bekend als cryomagma, uit ondergrondse reservoirs naar de oppervlakte verplaatst. Wetenschappers denken dat cryovulkanen op Jupiters ijzige maan Europa zouden kunnen helpen bij het bevorderen van chemische vermenging die complexe moleculen zou kunnen maken die nodig zijn voor het leven. Door meer te weten te komen over hoe deze vulkanen werken op Ceres, wat een eenvoudiger geologische omgeving is dan Europa, kunnen wetenschappers greep krijgen op de primaire krachten die hun activiteit aandrijven.

"Cryovulkanisme lijkt een heel belangrijk systeem te zijn als we op zoek zijn naar leven, " zei hoofdauteur Marc Hesse, een universitair hoofddocent aan de UT Jackson School of Geosciences. "Dus we proberen deze ijsschelpen te begrijpen en hoe ze zich gedragen."

De definitieve versie van het onderzoek werd op 8 februari online gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven . Het onderzoek was co-auteur van Julie Castillo-Rogez, een planetaire wetenschapper bij NASA's JPL.

Op 585 mijl breed, Ceres is het grootste planetaire lichaam in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Miljarden jaren geleden gesmeed uit steen en ijs en ver genoeg van de invloed van andere planeten, wetenschappers hadden gedacht dat Ceres' dagen van actieve geologie ten einde waren gekomen. Maar de NASA Dawn-missie veranderde dat beeld toen de ruimtesonde foto's terugstuurde van heldere, witte vlekken op de bodem van inslagkraters. De vlekken bleken de restanten van cryomagma te zijn.

De locatie van de plekken in of nabij het midden van kraterbassins suggereert dat de warmte en energie die worden gegenereerd door asteroïde-inslagen de geologie op Ceres een vliegende start kunnen geven, het creëren van reservoirs van cryomagma die vervolgens naar de oppervlakte werden gebracht door leidingen zoals breuken.

Het nieuwe onderzoek keek specifiek naar de afzettingen op de bodem van de 90 mijl brede krater Occator, die ongeveer 20 miljoen jaar geleden werd gevormd. Echter, de afzettingen hier zijn zo jong als 4 miljoen jaar oud, wijst op een relatief recente formatie geologisch gesproken met betrekking tot de krater zelf. Uit eerder onderzoek door andere wetenschappers bleek dat de omstandigheden op Ceres niet toestonden dat het cryomagma dat door de Occator-impact werd gegenereerd, langer dan ongeveer 400 zou bestaan, 000 jaar.

Het leeftijdsverschil tussen zoutafzettingen en impacttiming roept een vraag op:hoe kan een smeltreservoir miljoenen jaren in vloeibare toestand blijven na impact op een anders geologisch stagnerende wereld?

In hun nieuwe krant Hesse en Castillo-Rogez waren in staat om de levensduur van het cryomagma aanzienlijk te verlengen door meer up-to-date details over de chemie en fysica van de aardkorst van Ceres op te nemen.

"Het is moeilijk om vloeistof zo dicht bij het oppervlak te houden, " zei Castillo-Rogez. "Maar ons nieuwe model bevat materialen in de korst die de neiging hebben om als isolatoren te werken in overeenstemming met de resultaten van de Dawn-waarnemingen."

De nieuwe berekeningen geven aan dat het cryomagma van Occator tot 10 miljoen jaar zou kunnen duren - een waarde die het tijdsverschil niet volledig sluit, maar dat geeft aan dat de aanvullende gegevens helpen bij het maken van een meer realistische koeltijdlijn.

"Nu we rekening houden met al deze negatieve feedback op koeling - het feit dat je latente warmte afgeeft, het feit dat naarmate je de korst opwarmt, deze minder geleidend wordt - je kunt beginnen te beweren dat als de leeftijden er maar een paar miljoen jaar naast zitten, je het misschien krijgt, ' zei Hess.

Jennifer Scully, een planetaire geoloog bij NASA's JPL die Ceres bestudeert maar niet betrokken was bij de studie, zei dat de bevindingen een grote bijdrage leveren aan het uitpakken van de geologische geschiedenis van een buitenaardse wereld.

"Ze gebruikten meer up-to-date gegevens om hun model te maken, " zei Scully. "Dit zal in de toekomst helpen om te zien of al het materiaal dat betrokken is bij de waargenomen afzettingen kan worden verklaard door de impact, of vereist dit een verbinding met een diepere bron van materiaal. Het is een grote stap in de goede richting om die vraag te beantwoorden."