Wetenschappers hebben een beetje een mysterie gevonden op de dwergplaneet Ceres. Ja, er zijn die intrigerende lichtvlekken in talloze kraters, wat een mysterie is dat grotendeels is opgelost (de heldere gebieden die waarschijnlijk zijn gemaakt van heldere zouten die overblijven na de sublimatie van een zilte oplossing van natriumcarbonaat en ammoniumchloride; lees meer details in dit NASA-artikel.)
Maar bij een nieuwe puzzel zijn de kraters zelf betrokken. Maar toch zijn er maar een paar grote kraters op Ceres.
Hoe kan dat?
"Het is alsof Ceres zijn eigen grote impactlittekens geneest en steeds weer nieuwe oppervlakken regenereert", zegt dr. Simone Marchi, een senior research scientist bij het Southwest Research Institute.
Ceres heeft veel kleine kraters, maar het Dawn-ruimtevaartuig dat sinds begin 2015 in een baan om Ceres draait, heeft slechts 16 kraters gevonden die groter zijn dan 100 km en niet groter dan 280 km (175 mijl) breed. Wetenschappers die asteroïde-botsingen in ons zonnestelsel modelleerden, voorspelden dat Ceres 10 tot 15 kraters groter dan 400 kilometer (250 mijl) breed en minstens 40 kraters groter dan 100 km (62 mijl) breed had moeten verzamelen.
Ter vergelijking: Dawns andere onderzoeksdoel, de kleinere asteroïde Vesta, heeft verschillende grote kraters, waaronder een diameter van 500 kilometer (300 mijl), die bijna het hele zuidpoolgebied beslaat.
Hoewel ze nu niet zichtbaar zijn, zeggen de wetenschappers dat er aanwijzingen zijn dat grote impactbassins onder het oppervlak van Ceres verborgen kunnen zijn.
"We concludeerden dat een aanzienlijke populatie van grote kraters op Ceres onherkenbaar is uitgewist over geologische tijdschalen, waarschijnlijk het resultaat van Ceres 'bijzondere samenstelling en interne evolutie," zei Marchi.
Er zijn hints van ongeveer drie ondiepe depressies van ongeveer 800 km (500 mijl) breed, en Marchi zei dat ze zouden kunnen zijn wat genoemd wordt of planitiae, of oude inslagbekkens, overgebleven na grote botsingen die vroeg in de geschiedenis van Ceres plaatsvonden.
Er zijn een paar mogelijke redenen waarom de grote kraters zijn gewist, en de wetenschappers moeten nu uitzoeken welke reden of combinatie van redenen hun bevindingen het beste verklaren. Een reden zou kunnen zijn vanwege de grote hoeveelheden water of ijs in Ceres 'interieur, dat al lang wordt vermoed. Geeft de afwezigheid van grote kraters enig inzicht in het watergehalte van Ceres?
'Misschien wel,' zei Marchi via e-mail. "Er is lokaal bewijs voor ijs aan de oppervlakte, maar het is niet duidelijk hoeveel waterijs er in de ondergrond zit."
Marchi zei dat de kraters wetenschappers in staat stellen tot verschillende diepten te 'sonderen', afhankelijk van hun grootte, en dat de ontbrekende grote kraters (met een diameter van meer dan 100 km) informatie kunnen verschaffen over de eigenschappen van alleen de bovenste 100-200 km of zo van Ceres 'buitenste schil.
Omdat ijs minder dicht is dan gesteente, kan de topografie na verloop van tijd 'ontspannen' - zoals wat er gebeurt als je op je huid duwt, dan de druk wegneemt, en het ontspant weer in zijn oorspronkelijke vorm, hoewel dit bij Ceres extreem langzamer gebeurde . De wetenschappers zeiden dat het water of ijs over geologische tijdschema's van enkele miljoenen jaren langzaam zou stromen en dat de kraters zouden gladstrijken.
Bovendien suggereert een recente analyse van het centrum van de Occator-krater van Ceres - waar de grootste heldere gebieden zich bevinden - dat de gevonden zouten overblijfselen kunnen zijn van een bevroren oceaan onder het oppervlak, en dat vloeibaar water aanwezig zou kunnen zijn in het interieur van Ceres .
Een recent artikel beperkt de hoeveelheid ondergronds ijs tot niet meer dan 30-40%.
"Het gebrek aan grote kraters kan echter niet alleen worden verklaard door de aanwezigheid van 30-40% water", vertelde Marchi aan Space Magazine.
Een andere reden voor het ontbreken van grote kraters kan hydrothermische activiteit zijn, zoals geisers of cryovulkanen, die over het oppervlak zouden kunnen zijn gestroomd, waardoor mogelijk reeds bestaande grote kraters zijn begraven. Kleinere inslagen zouden dan nieuwe kraters op het verharde gebied hebben gecreëerd. Hydrothermische activiteit is ook in verband gebracht met heldere gebieden op Ceres.
Als we enkele kraters op Ceres van dichtbij bekijken, zien we gebarsten oppervlakken en andere gebieden die eruit zien alsof er stroming van het oppervlak was die sommige van de kenmerken 'verzachtte'. Marchi zei dat het team nog steeds bezig is om de bijzondere compositie van Ceres te verduidelijken en hoe cryolava of "laag viskeus materiaal" de kraterranden en kommen had kunnen "ontspannen".
'Dit is nog steeds werk in uitvoering', vertelde hij aan Space Magazine. “Ceres is veel rijker dan Vesta wat betreft soepele, vloeiende eigenschappen. Aangezien ze zich in dezelfde omgeving bevinden (bijv. Vergelijkbare botssnelheid met asteroïden), zou men denken dat de productie van inslagsmeltingen hetzelfde zou zijn. Het feit dat we meer stromingskenmerken op Ceres zien, is dus een bevestiging van de eigenaardige samenstelling. Dit kan de productie van inslagsmelting (of 'modder' als er voldoende water en klei is) vergemakkelijken. "
Een andere reden voor het ontbreken van grote kraters is dat kleinere, latere inslagen de grotere oudere inslagbekkens hadden kunnen wissen. Maar als dat het geval zou zijn, zouden de oudere bekkens zichtbaarder zijn dan nu.
Maar het antwoord op deze puzzel komt misschien allemaal terug op de intrigerende heldere gebieden op Ceres.
"De aanwezigheid van ammoniakfyllosilicaten, carbonaten en zouten is werkelijk verbazingwekkend", aldus Marchi. "Ik denk dat deze eigenaardige compositie en de interne structuur van Ceres verantwoordelijk zijn voor het ontbreken van grote kraters, hoewel we niet precies weten wat het vernietigingsmechanisme is."
Marchi zei dat de vernietiging van de grote krater actief was lang na het late zware bombardementstijdperk, of ongeveer 4 miljard jaar geleden, dus het opnieuw opduiken is onlosmakelijk verbonden met Ceres zelf en zijn interne evolutie, niet met impactgebeurtenissen.
'Dit alles laat steeds weer zien hoe eigenaardig Ceres is', zei Marchi. "Behalve dat het een overgangsobject is (aan de binnen- / buitengrens van het zonnestelsel), is het bijzonder in compositie en nu ook in kratervorm."
Meer te weten komen over het interieur van Ceres is een van de meer intrigerende aspecten van de voortdurende missie van Dawn daar.
Marchi is de hoofdauteur van het artikel "The Missing Large Impact Craters on Ceres", gepubliceerd in het nummer van Nature Communications van 26 juli 2016.
Bronnen: e-mailuitwisseling met Marchi, SwRI, JPL
