Lange tijd was ons beeld van Ceres vaag, zei Scott King, een geowetenschapper aan het Virginia Tech College of Science. Een dwergplaneet en het grootste lichaam gevonden in de asteroïdengordel - het gebied tussen Jupiter en Mars bezaaid met honderdduizenden asteroïden - Ceres had geen te onderscheiden oppervlaktekenmerken in bestaande telescopische waarnemingen vanaf de aarde.

Toen, in 2015, kwam de wazige bol die Ceres was in zicht. Dat uitzicht was adembenemend voor wetenschappers als King. Gegevens en afbeeldingen verzameld door NASA's Dawn-missie gaven een duidelijker beeld van het oppervlak, inclusief de samenstelling en structuren, die onverwachte geologische activiteit aan het licht brachten.

Wetenschappers hadden de algemene grootte van Ceres in eerdere waarnemingen gezien. Het was zo klein dat het verondersteld werd inactief te zijn. In plaats daarvan ontdekte Dawn een groot plateau aan één kant van Ceres dat een fractie van de dwergplaneet bedekte, vergelijkbaar met wat een continent op aarde zou kunnen innemen. Daaromheen waren breuken in rotsen geclusterd op één locatie. En er waren zichtbare sporen van een oceaanwereld:afzettingen over het hele oppervlak waar mineralen waren gecondenseerd terwijl water verdampte - het teken van een ijskoude oceaan.

King, een professor in de afdeling Geowetenschappen, die voornamelijk grotere lichamen zoals planeten bestudeert, wilde weten hoe een lichaam zo klein als Ceres de warmte kon genereren die nodig is om dat soort geologische activiteit aan te drijven en rekening te houden met de oppervlaktekenmerken die worden opgepikt door Dageraad.

Door middel van modellering ontdekten hij en een team van wetenschappers van meerdere universiteiten, evenals de United States Geological Survey en het Planetary Science Institute dat het verval van radioactieve elementen in het binnenste van Ceres het actief zou kunnen houden. Hun bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in AGU Advances .

Kings studie van grote planeten zoals de aarde, Venus en Mars had hem altijd laten zien dat planeten warm beginnen. De botsing tussen objecten die een planeet vormen, creëert die initiële warmte. Ceres daarentegen werd nooit groot genoeg om een ​​planeet te worden en op dezelfde manier warmte te genereren, zei King. Om erachter te komen hoe het nog steeds genoeg warmte kon genereren om geologische activiteit aan te drijven, gebruikte hij theorieën en rekenhulpmiddelen die eerder werden toegepast op grotere planeten om het binnenste van Ceres te bestuderen, en hij zocht naar bewijs dat zijn modellen kon ondersteunen in gegevens die door de Dawn-missie waren teruggestuurd.

Het model van het team van het binnenste van de dwergplaneet toonde een unieke reeks:Ceres begon koud en werd warm vanwege het verval van radioactieve elementen zoals uranium en thorium - dat alleen genoeg was om zijn activiteit aan te drijven - totdat het interieur onstabiel werd.

"Wat ik in het model zou zien, is dat plotseling een deel van het interieur begint op te warmen en naar boven gaat, en dat het andere deel naar beneden beweegt", zei King.

Die instabiliteit zou enkele van de oppervlaktekenmerken kunnen verklaren die zich op Ceres hadden gevormd, zoals onthuld door de Dawn-missie. The large plateau had formed on only one side of Ceres with nothing on the other side, and the fractures were clustered in a single location around it. The concentration of features in one hemisphere signaled to King that instability had occurred and had left a visible impact.

"It turned out that you could show in the model that where one hemisphere had this instability that was rising up, it would cause extension at the surface, and it was consistent with these patterns of fractures," King said.

Based on the team's model, Ceres didn't follow a planet's typical pattern of hot first and cool second, with its own pattern of cool, hot, and cool again. "What we've shown in this paper is that radiogenic heating all on its own is enough to create interesting geology," King said.

He sees similarities to Ceres in the moons of Uranus, which a study commissioned by NASA and the National Science Foundation recently deemed high priority for a major robotic mission. With additional improvements to the model, he looks forward to exploring their interiors as well.

"Some of these moons are not too different in size from Ceres," King said. "I think applying the model would be really exciting." + Verder verkennen

Dawn explores Ceres' interior evolution