Anão planeta Ceres - "gatekeeper para a história da água no Sistema Solar"

"Eu acho que, na verdade, de Ceres como um divisor de águas no Sistema Solar", disse a Britney Schmidt, de ligação da equipe científica da missão Amanhecer . "Ceres é sem dúvida o único de sua espécie". Ceres é como o gatekeeper para a história da água no sistema solar médio . "

Ceres, que orbita o Sol no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, é um corpo único no sistema solar, tendo muitas semelhanças com lua Europa, de Júpiter e lua de Saturno Enceladus , ambos considerados como fontes potenciais para abrigar vida. Em março de 2015, a missão Dawn da NASA vai chegar ao planeta anão Ceres , o primeiro da menor classe de planetas a serem descobertos eo mais próximo da Terra.

Quando Ceres foi descoberto em 1801, os astrônomos primeiro classificou-o como um planeta. O corpo maciço viajou entre Marte e Júpiter, onde os cientistas haviam previsto matematicamente um planeta deve mentir. Outras observações revelou que uma série de pequenos corpos espalhados na região, e Ceres foi rebaixado para apenas mais um asteróide dentro do cinturão de asteróides. Não foi até Plutão foi classificado como um planeta anão Ceres, em 2006, que foi atualizado para o mesmo nível.

Ceres é o corpo mais maciço no cinturão de asteróides, e maior do que algumas das luas geladas cientistas consideram ideal para hospedagem de vida. É o dobro do tamanho de Encelado, gêiseres jorrando-lua de Saturno, que podem esconder a água líquida abaixo de sua superfície.

Ao contrário de outros asteróides, o Texas porte Ceres tem uma forma perfeitamente arredondada que aponta em direção a suas origens.

Como a missão Dawn da NASA se aproxima de seu encontro com o anão Ceres planeta no início de 2015, a emoção continua a montar para os cientistas ansiosos para que o satélite pode observar.Membros da equipe InAugustand outubro NASA organizou um Google+ Hangout para discutir a próxima visita ao planeta anão mais próximo no sistema solar. Partes 1 e 11 deste fascinante acompanhamento discussão.

NASA Ceres Discussão em Equipe Parte 1

"O fato de que Ceres é tão redonda nos diz que é quase certo que tinha a se formar no início do sistema solar", disse Schmidt. Ela explicou que uma formação mais tarde teria criado uma forma menos arredondado. A forma do planeta anão, combinado com o seu tamanho e massa total, revelam um corpo de incrivelmente baixa densidade.

"Underneath este tipo de argila superfície empoeirada, suja,, pensamos que Ceres poderia ser gelada", disse Schmidt. "Ele poderia ter tido um oceano em um ponto em sua história."

"A diferença entre Ceres e outros corpos gelados [no Sistema Solar] é que é o mais próximo do Sol", disse Castillo-Rogez.

Menos de três vezes mais longe que a Terra do Sol, Ceres está perto o suficiente para sentir o calor da estrela, permitindo que o gelo a derreter e reforma. Investigando o interior do planeta anão poderia fornecer informações sobre o sistema solar precoce, especialmente os locais onde a água e outros compostos voláteis podem ter existido.

Tão grande como Ceres é, a sua distância tornou-se um desafio para o estudo da Terra. Imagens tiradas pelo telescópio espacial Hubble baseada no espaço fornecido algumas dicas para a sua superfície, mas para ser avistados, os recursos poderiam ser maiores de 25 quilômetros de diâmetro. Vários redondas manchas circulares estragar o terreno, características que Schmidt disse que poderia ser qualquer um de uma série de terrenos geológicos, incluindo potencialmente impactar bacias ou caos terrenos semelhantes aos encontrados na Europa. A maior delas, chamada Piazzi em honra de descobridor do planeta-anão, tem um diâmetro de cerca de 250 quilômetros. Se esse recurso é uma bacia de impacto, teria sido formado por um objeto aproximadamente 25 km de tamanho.

Mas, para Schmidt, esta é uma outra possível indicação sobre a superfície do planeta anão:. "Isso não significa que Ceres não tenha sido atingido por algo maior do que 25 km", disse ela "Significa apenas que tudo o que está acontecendo em Ceres foi totalmente apagado [a assinatura topográfico desse evento]. "

Ceres pode ter sofrido grandes impactos, especialmente durante os períodos de bombardeio pesado no início da história do Sistema Solar. Se a superfície de gelo continha, no entanto, esses recursos podem ter sido apagadas.

"O espectro está lhe dizendo que a água está envolvida na criação de materiais na superfície", disse Schmidt.

O espectro indica que a água está ligada ao material sobre a superfície de Ceres, formando uma argila. Schmidt comparou-a com a recente conversa de minerais encontrados por Curiosidade da NASA na superfície de Marte. "[A água é] literalmente banhando a superfície de Ceres", disse ela.

Além disso, os astrônomos encontraram evidências de carbonatos, minerais que se formam em um processo que envolve água e calor. Os carbonatos são geralmente produzidos por processos de vida.

O material original formado com Ceres tem misturado com material de impacto ao longo dos últimos 4,5 bilhões anos, criando o que Schmidt chama de "essa mistura de materiais ricos em água que encontramos em planetas habitáveis ​​como a Terra e os planetas potencialmente habitáveis, como Marte."

A água é considerada um ingrediente necessário para a evolução da vida como a conhecemos.Planetas que pode ter água, uma vez contidos, como Marte, bem como as luas que poderiam contê-lo hoje, como Enceladus e Europa, estão pensados ​​para ser ideal para hospedagem ou ter vida, uma vez hospedado.

Devido ao seu tamanho e proximidade, Schmidt chama Ceres "sem dúvida mais interessantes do que alguns desses satélites gelados."

"Se é gelado, ele tinha que ter um oceano em algum ponto no tempo", disse ela.

Castillo-Rogez comparação Terra, Europa, e Ceres, e descobriram que o planeta anão deu muitas semelhanças com a Terra, talvez mais do que a lua gelada de Júpiter. Ambos Terra e Ceres utilizar o Sol como uma fonte de calor chave, enquanto que Europa tem o seu calor a partir de sua interação maré com Júpiter. Além disso, a temperatura da superfície das médias planeta anão 130-200 graus Kelvin, em relação ao da Terra 300 K, enquanto que Europa é um gelado 50-110 K.

"Pelo menos na linha do equador, onde a superfície é mais quente, Ceres poderia ter preservado um líquido das sortes", disse Castillo-Rogez.

A água líquida poderia existir em outros pontos do planeta anão conhecido como armadilhas frias, áreas sombreadas, onde a água congelada poderia permanecer na superfície. Tais poças geladas foram encontrados na lua da Terra.

"A química, atividade térmica, a fonte de calor, e as perspectivas para a convecção no interior do reservatório de gelo são as chaves que nos fazem pensar que Ceres poderia ter sido habitável, pelo menos em algum momento de sua história", disse Castillo-Rogez.

Como os cientistas a desenvolver mais informações sobre Europa e Enceladus, houve uma chamada maior para investigar os dois locais privilegiados para a vida. Mas Schmidt e Castillo-Rogez pensar que Ceres também poderia ser um grande benefício para a astrobiologia e exploração espacial.

"Não é um ambiente difícil de investigar", disse ela. "Como nós pensamos sobre o futuro das missões pousaram para as pessoas e rovers, por que não ir para Ceres?"

Apesar de que seria mais difícil de furar a Europa, que possui uma camada superficial de gelo, o planeta anão faria um grande site para Rove em torno. Schmidt também observou que ele poderia fazer um grande ponto de partida quando se trata de atingir o sistema solar exterior. Sua massa menor que tornaria mais fácil para pousar em - e sair - do que Marte, o que poderia torná-lo um bom site para missões tripuladas.

"Temos como um grande viés planeta, temos um tal viés para as coisas que parecem exatamente como nós", disse Schmidt.

"Neste tipo de lugar especial no Sistema Solar, temos um objeto muito especial que pode estar nos dizendo muito sobre o que não sabemos sobre a construção de um planeta habitável."

Missão Dawn da NASA lançado 27 de setembro de 2007. Ele viajou para o asteróide Vesta, onde permaneceu em órbita de julho de 2011 a Julho de 2012 antes de ir para Ceres. Ele está programado para passar cinco meses estudando o planeta anão, embora Schmidt expressou esperança de que o ofício seria continuar a trabalhar para além da missão nominal, permitindo que a equipe para estudar o corpo gelado até mais.

Castillo-Rogez ressaltou que não só irá chegar Amanhecer Ceres em 2015, a nave espacial europeu Agency'sRosetta espaço será escoltar o cometa Churyumov-Gerasimenko em torno do Sol naquele ano, enquanto da NASA missão New Horizons vai atingir Plutão e sua lua Caronte.

"Eu acho que quando chegarmos ao Ceres, ele só vai ser um divisor de absoluto, uma nova janela para o sistema solar que não teríamos sem ir lá", disse Schmidt

NASA Ceres Discussão em Equipe Parte 11

Como a missão Dawn da NASA se aproxima de seu encontro com o anão Ceres planeta no início de 2015, a emoção continua a montar para os cientistas ansiosos para que o satélite pode observar.De Britney Schmidt, do Instituto de Tecnologia de George e Nicole Gugliucci de CosmoQuest, recentemente organizou um Hangout Google+ intitulado 'Ceres: Great Expectations' para discutir a próxima visita ao planeta anão mais próximo no sistema solar.

Orbitando no cinturão de asteróides, um pouco mais do que três vezes mais distante do Sol que a Terra, Ceres é pensado para conter um manto de gelo que compõem cerca de um terço de sua massa.

"Ceres é muito diferente e muito emocionante em um monte de maneiras totalmente diferentes, a partir de qualquer lugar que já estive", disse Schmidt na transmissão. "Pode ser o planeta apenas principalmente gelado que está lá fora, pelo menos, ao seu alcance."

Visto através de um telescópio, Ceres pode não aparecer muito emocionante. Os cientistas podem usar a luz refletida de um corpo para descobrir informações sobre a sua composição.

"Ceres, a olho nu, parece basicamente muito preto porque está refletindo a maioria das cores mais ou menos o mesmo, e que reflete muito pouca luz em tudo", disse Andy Rivkin, da Universidade Johns Hopkins Laboratório de Física Aplicada.

Mesmo o espectro infravermelho, o que tende a revelar mais informações sobre asteróides, como Vesta - primeira parada de Amanhecer - desde muito pouca informação sobre a sua composição.Utilizando instrumentos como o instrumento Spex no Infrared Telescope Facility da NASA (IRTF) em Mauna Kea, no Havaí, os cientistas foram capazes de pegar dicas sobre a superfície do planeta anão.

Estas observações revelaram sugestões de brucite, hidroxilas, e duas outras características Rivkin diz que são pensados ​​para ser devido a minerais de carbonato.

"[Isso] faz Ceres um dos poucos lugares onde nós encontramos carbonatos", disse Rivkin. "Eu acho que não seja a Terra e Marte, é Ceres."

Ele passou a explicar que os cientistas pensam que a água interage com minerais formados a brucite e os carbonatos.

A imagem abaixo mostra as camadas de Ceres. Os cientistas acreditam que o planeta anão contém um núcleo rochoso cercado por um espesso manto de gelo de água. A crosta fina cobre a superfície, com carbonatos e outros sinais de que a água colocam na pele do planeta em algum momento. Crédito: NASA, ESA, e A. Feild (STScI).

          

   

"Para Ceres, pensamos que é muito mais consistente com um corpo que tinha uma grande quantidade de água disponível para interagir com ele."

Mas a água, considerado um habitat potencial para a vida para começar, pode não existir na superfície do planeta anão em forma sólida ou líquida.

"Nós não vemos nenhuma evidência real de gelo na superfície de Ceres", disse Rivkin, observando que o planeta anão é muito quente. "No entanto, as condições abaixo da superfície Ceres 'deve permitir gelo enterrado para permanecer lá."

Ao mesmo tempo, as observações do telescópio Hubble, bem como os dados teóricos, como a densidade do planeta, sugere que uma grande quantidade de gelo existente.

"Isso cria esse paradoxo interessante. Achamos que há um monte de gelo lá, (mas) nós não vemos qualquer na superfície", disse Rivkin. "Como é que vai traduzir-se em o que encontramos quando aparecer por lá ainda é muito mais uma questão em aberto."

Quando Amanhecer chegou a Vesta em meados de 2011, os cientistas já tinham uma vantagem sobre o que a nave possa encontrar. Isso porque os restos do asteróide tinha se separaram e caíram para a Terra em forma de meteoritos há algum tempo.

Katie Dyl, da Universidade de Curtin, na Austrália, estuda diferentes tipos de meteoritos, em um esforço para entender o que o sistema solar era como em seus estágios iniciais.

Ao comparar a composição dos meteoritos em laboratórios com asteróides no espaço, os cientistas são capazes de localizar suas fontes.

"É assim que aprendemos temos meteoritos de Vesta", disse Dyl. "As pessoas gostam de Andy [Rivkin] espectros medidos no espaço, e pessoas como eu tomou meteoritos do laboratório e mediu seus espectros, e eles são exatamente os mesmos."

Mas os cientistas ainda têm de localizar quaisquer amostras que vêm de Ceres.

"Nós não podemos fazer isso com bastante Ceres ainda", disse Dyl. "É por isso que é realmente interessante para realmente ir lá e dar uma olhada melhor."

Rivkin concordou.

"Temos a certeza que não temos meteoritos da própria Ceres, por isso estamos perdendo essa ligação que tínhamos para Vesta para ser capaz de colocá-lo todos juntos", disse ele. "Amanhecer está realmente acontecendo em um novo território, nesse sentido."

Mas a sonda não está voando completamente cego. Embora os cientistas não têm amostras de Ceres, eles estão usando outros meteoritos para angariar visão sobre o que o planeta anão pode conter.

Duas teorias concorrentes sugerir por carbonatos estava na superfície do planeta anão.

Meteoritos do asteróide Vesta foram encontrados na superfície da Terra, mas nenhuma dessas amostras foram descobertos a partir de Ceres. 

A primeira tem a ver com os primeiros dias de Ceres. Como planetas de tamanho normal, Ceres era uma vez uma coleção de poeira e gás que orbitam o jovem Sun em um disco panqueca-like.Gravidade chamou os diferentes componentes juntos, ea coleção cresceu no planeta anão. (Se não fosse a presença de desregulação de Júpiter, Ceres poderia ter continuado a crescer em um planeta em grande escala.)

Durante a sua formação, o gelo e rocha separado, com a crosta rochosa afundando através do gelo e da água. Mas Ceres fica perto demais do Sol para que o gelo permanecem em sua superfície, especialmente perto do equador, embora possa continuar a existir nos pólos.

"Esse gelo, então, começar a sublime de distância, e deixar tudo o que foi coletado no gelo para trás", disse Rivkin - incluindo os brucites e carbonatos agora vistas na superfície.

A outra opção envolve perfurações na crosta rochosa Ceres ', devido a impactos ou pressões naturais. Lava gelada a jorrar para a superfície iria arrastar brucites e carbonatos com ele. Quando o gelo sublimou, os próprios materiais seriam deixados para trás.

"Espero que nós vamos ser capazes de determinar qual dos dois está acontecendo em Ceres", disse Rivkin.

Dyl ecoou seu entusiasmo à chegada iminente de Dawn.

"Eu não posso esperar para ser surpreendido, porque é apenas uma espécie de como cada passo que damos no espaço parece ir", disse ela. "Nós vemos algo que não poderia ter previsto."

The Daily Galaxy via NASA Astrobio, líquidos e Google Hangout

Créditos de imagem: NASA, ESA, e A. Feild (STScI)