La historia de las jóvenes trampas frías del asteroide Ceres

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¡De acuerdo! Mapa de la región polar norte de Ceres. Las áreas de color son áreas que están continuamente en sombra durante un año Ceres y, por lo tanto, son muy frías. La inclinación del eje (oblicuidad) de Ceres cambia lentamente con el tiempo y actualmente es de 4 grados, pero osciló entre 2 y 20 grados con el tiempo. El color indica la oblicuidad máxima en la que una ubicación está en sombra durante toda una órbita. Crédito: Erwan Mazarico/GSFC

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Mapa de la región polar norte de Ceres. Las áreas de color son áreas que están continuamente en sombra durante un año Ceres y, por lo tanto, son muy frías. La inclinación del eje (oblicuidad) de Ceres cambia lentamente con el tiempo y actualmente es de 4 grados, pero osciló entre 2 y 20 grados con el tiempo. El color indica la oblicuidad máxima en la que una ubicación está en sombra durante toda una órbita. Crédito: Erwan Mazarico/GSFC

Ceres, el asteroide más grande de nuestro sistema solar, esconde un oscuro secreto: depósitos de hielo extremadamente jóvenes en cráteres permanentemente en sombra cerca de sus polos. Si esto suena vagamente familiar, es porque nuestra luna y el planeta Mercurio también tienen depósitos de hielo polar, que han sido estudiados durante décadas.

“Para Ceres, la historia comenzó en 2016, cuando la nave espacial Dawn, que en ese momento orbitaba alrededor de Ceres, vislumbró estos cráteres permanentemente oscuros y vio depósitos de hielo brillantes en algunos de ellos”, dijo Norbert Schorghofer, autor principal de “Historia de Las trampas frías de Ceres basadas en modelos de formas refinadas”, que aparece en La revista de ciencia planetaria. Los científicos de PSI, Robert Gaskell y John Weirich, y el científico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, Erwan Mazarico, son coautores del artículo.

“El descubrimiento de 2016 planteó un enigma: muchos cráteres en las regiones polares de Ceres permanecen a la sombra durante todo el año (lo que en Ceres dura 4,6 años terrestres) y, por lo tanto, permanecen gélidamente fríos, pero sólo unos pocos de ellos albergan depósitos de hielo”, dijo Schorghofer. . “Pronto, otro descubrimiento proporcionó una pista de por qué: el eje de rotación de Ceres oscila hacia adelante y hacia atrás cada 24.000 años debido a las mareas del Sol y Júpiter. Cuando la inclinación del eje es alta y las estaciones fuertes, solo unos pocos cráteres permanecen en sombra durante todo el año. , y estos son los cráteres que contienen depósitos de hielo brillantes”.

Para determinar qué tan grandes eran las sombras dentro de los cráteres hace miles de años, los científicos construyen mapas de elevación digitales y luego realizan cálculos de trazado de rayos con ellos para reconstruir teóricamente las sombras proyectadas en el suelo de los cráteres. Los resultados son tan fiables como los modelos de formas digitales en los que se basan. Hay que tener en cuenta que los suelos de estos cráteres siempre están en sombra, por lo que no es fácil medir su profundidad.

La nave espacial Dawn tenía una cámara muy sensible, que podía discernir características en el fondo del cráter en sombras. Las imágenes estéreo de regiones iluminadas por el sol se utilizan a menudo para construir mapas de elevación digitales de regiones iluminadas por el sol, pero hacer un mapa de elevación de terrenos sombreados es un desafío que rara vez se había asumido. Como parte del nuevo estudio, el científico de PSI Robert Gaskell desarrolló una nueva técnica para reconstruir alturas incluso en las partes sombreadas de un par de imágenes estéreo. Estos mapas de elevación mejorados se pueden utilizar luego para el trazado de rayos para predecir la extensión de las regiones frías y permanentemente sombreadas.

Estos mapas más precisos arrojaron un resultado sorprendente: cuando Ceres alcanzó su máxima inclinación del eje, que ocurrió por última vez hace unos 14.000 años, ningún cráter en Ceres permaneció perennemente en sombra y el hielo que había en ellos debe haberse sublimado rápidamente en el espacio.

“Eso deja sólo una explicación plausible: los depósitos de hielo deben haberse formado más recientemente. Los resultados sugieren que todos estos depósitos de hielo deben haberse acumulado en los últimos 6.000 años o menos. Considerando que Ceres tiene más de 4 mil millones de años, eso es una edad notablemente joven”, afirmó Schorghofer.

“Ceres es un objeto rico en hielo, pero casi nada de este hielo está expuesto en la superficie. Los cráteres polares antes mencionados y algunos pequeños parches fuera de las regiones polares son los únicos expuestos al hielo. Sin embargo, el hielo es omnipresente a poca profundidad, como descubierto por el científico de PSI Tom Prettyman y su equipo en 2017, por lo que incluso un pequeño impactador seco podría vaporizar parte de ese hielo”, dijo Schorghofer.

Más información:
Norbert Schorghofer et al, Historia de las trampas frías de Ceres basada en modelos de formas refinadas, The Planetary Science Journal (2024). DOI: 10.3847/PSJ/ad3639

Información de la revista:
La revista de ciencia planetaria

2024-04-16 19:41:03
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