Depósitos amarelos brilhantes na Cratera Consus testemunham o passado criovulcânico do planeta anão Ceres – e reavivam o debate sobre seu local de origem.
O planeta anão Ceres tem um diâmetro de quase 1000 quilômetros e está localizado no cinturão de asteroides. Na série de televisão -The Expanse-, Ceres ganhou nova fama como a base principal dos chamados -belters-: nesta série, que é baseada em física real, os humanos colonizam o cinturão de asteroides para mineração. Ceres não é menos proeminente no mundo real também. Por muito tempo, no entanto, não ficou totalmente claro se o planeta anão se formou no cinturão de asteroides ou se havia migrado para dentro da borda do sistema solar. Uma equipe de pesquisa liderada pelo Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar em Göttingen encontrou depósitos ricos em amônio na cratera Consus em dados da sonda espacial Dawn da NASA, que revelam muito sobre a origem de Ceres.
O planeta anão Ceres é um incomum -habitante do cinturão de asteroides. Com um diâmetro de cerca de 960 quilômetros, não é apenas o maior corpo entre as órbitas de Marte e Júpiter; ao contrário de seus simples -companheiros habitantes-, também é caracterizado por uma geologia extremamente complexa e variada. Anos atrás, a sonda espacial Dawn da NASA descobriu depósitos generalizados de amônio na superfície de Ceres. Alguns pesquisadores presumem que o amônio congelado desempenhou um papel na formação do planeta anão. No entanto, o amônio só é estável no sistema solar externo, o que indica uma origem longe do cinturão de asteroides. No entanto, novas descobertas da cratera Consus falam contra isso.
Vulcanismo congelante
Ceres parecia ter sido cenário de criovulcanismo único até recentemente – e provavelmente ainda é. Os dados subjacentes foram obtidos pela sonda espacial Dawn da NASA quando estudou Ceres de perto de 2015 a 2018. Os dados apontam para um passado agitado no qual Ceres mudou e evoluiu ao longo de muitos bilhões de anos. Depósitos de sal esbranquiçados e de cor clara podem ser encontrados em várias crateras de impacto. Depósitos na cratera Consus podem indicar material rico em amônio que atingiu a superfície das profundezas do planeta anão devido ao vulcanismo de Ceres. Mais precisamente, os pesquisadores acreditam que os depósitos são remanescentes de uma salmoura que vazou para a superfície de uma camada líquida entre o manto e a crosta ao longo de muitos bilhões de anos. Imagens e dados de medição da cratera Consus, que a equipe agora analisou com mais detalhes do que nunca, agora mostram esse material de cor amarelada. A presença de amônio, portanto, não indica necessariamente uma origem no sistema solar externo – Ceres pode ter se formado onde está orbitando hoje.
Uma cratera dentro de uma cratera
A cratera Conus está localizada no hemisfério Ceressul. Com um diâmetro de cerca de 64 quilômetros, não é uma das crateras de impacto particularmente grandes do planeta anão. Imagens tiradas pelo sistema de câmera científica da Dawn, que foi desenvolvido e construído sob a liderança do MPS, mostram uma parede de cratera circunferencial que se eleva cerca de 4,5 quilômetros acima do chão da cratera e foi parcialmente erodida para dentro. Ela envolve uma cratera menor cobrindo uma área de cerca de 15 quilômetros por onze quilômetros que domina a metade oriental do chão da cratera Consus. O material amarelado e brilhante é encontrado em manchas isoladas exclusivamente na borda da cratera menor e em uma área ligeiramente a leste dela.
Como sugere a nova análise de dados do sistema de câmera e do espectrômetro VIR, o material brilhante amarelado na Cratera Consus é rico em amônio. Em traços, o composto, que difere da amônia por um íon de hidrogênio adicional, é quase onipresente na superfície de Ceres na forma de minerais ricos em amônio. No passado, os cientistas acreditavam que esses minerais só poderiam ter se formado por meio do contato com gelo de amônio no frio na borda externa do Sistema Solar, onde o amônio congelado é estável por longos períodos de tempo. Em maior proximidade com o Sol, ele evapora rapidamente. Ceres deve, portanto, ter se formado na borda do Sistema Solar e somente mais tarde – realocado para o cinturão de asteroides, eles inferiram. O estudo atual agora mostra pela primeira vez uma conexão entre amônio e a salmoura salgada de Ceresinterior. A equipe argumenta que, portanto, a origem do planeta anão não precisa necessariamente estar no Sistema Solar externo. Ceres também pode ser verdadeiramente nativo do cinturão de asteroides.
Amônio das profundezas
Os pesquisadores supõem que os componentes do amônio já estavam contidos nos blocos de construção originais de Ceres. Como o amônio não se combina com os minerais típicos do manto de Ceres, ele gradualmente se acumulou em uma espessa camada de salmoura que se estendeu globalmente entre o manto e a crosta do planeta anão. A atividade criovulcânica fez com que a salmoura rica em amônio subisse repetidamente ao longo de bilhões de anos, e o amônio que ela continha gradualmente se infiltrou nos filossilicatos em grande escala da crosta de Ceres. Os filossilicatos, que são caracterizados por uma estrutura cristalina em forma de camada, também são comuns na Terra, por exemplo, em solos argilosos. – Os minerais na crosta de Ceres possivelmente absorveram o amônio ao longo de muitos bilhões de anos como uma espécie de esponja, – explica o cientista do MPS Dr. Andreas Nathues, primeiro autor do estudo atual e ex-investigador-chefe da equipe de câmeras da Dawn.
Há muito que sugere que a concentração de amônio é maior em camadas mais profundas da crosta do que perto da superfície. Os poucos lugares na superfície de Ceres onde manchas conspícuas do material amarelado-brilhante podem ser encontradas fora da Cratera Consus também estão localizados dentro de crateras profundas. Como o estudo atual mostra em detalhes, o impacto que criou a pequena cratera oriental há apenas 280 milhões de anos provavelmente expôs material das camadas profundas, particularmente ricas em amônio na Cratera Consus. As manchas amareladas-brilhantes a leste da cratera menor são material que foi ejetado como resultado do impacto.
-Com 450 milhões de anos, a Cratera Consus não é particularmente antiga para os padrões geológicos, mas é uma das estruturas sobreviventes mais antigas em Ceres. Devido à sua escavação profunda, ela nos dá acesso a processos que ocorreram no interior de Ceres ao longo de muitos bilhões de anos – e é, portanto, uma espécie de janela para o passado do planeta anão,- diz o pesquisador do MPS Dr. Ranjan Sarkar, um coautor do estudo.