Когда ученые впервые увидели эту горную структуру на снимках с зонда Dawn (Заря), они не могли поверить своим глазам: из трещины на поверхности коры планеты Церера выросла ровная, гладкая и крутая гора высотой более 4000 метров. Это самая высокая гора на этой почти сферической планете диаметром в тысячу километров и одна из самых необычных структур во всей Солнечной системе.
Исследования, проведенные с помощью ученых из Немецкого аэрокосмического центра (DLR), возможно, раскрыли тайну образования этой знаменитой горы, известной сегодня как Ахуна Монс. Это стало возможным благодаря детальному гравитационному и геометрическому анализу Цереры. Оказывается, что большой пузырь, образованный из смеси соленой воды, грязи и камней, постепенно рос изнутри этой карликовой планеты. Этот пузырь вытолкнуло на вверх, и в самой слабой точке коры грязное вещество, содержащее соли и силикаты, было далее вытолкнуто на поверхность, затем затвердевало в холодном космическом пространстве в отсутствие атмосферы и образовало возвышенность. Ахуна Монс - это огромный грязевой вулкан.
«В этой области внутренняя часть Цереры не прочная и жесткая, а, по крайней мере, частично подвижная», - объясняет Владимир Нейман из Берлинского института исследования планет DLR в и Мюнхенского университета.
Геофизики внесли значительный вклад в результаты. Пузырь, образовавшийся в коре Цереры под горой Ахуна Монс, представляет собой смесь соленой воды и каменных компонентов. Ученые описывают это явление как ледяную корку. Таким образом, мы также говорим о других магматических очагах в вулканах на планетах, похожих на Землю.
Церера - это карликовая планета, вращающаяся вокруг внешнего края пояса астероидов. Это самое большое тело в этой зоне между Марсом и Юпитером. Она состоит в основном из кремнеземных пород, но также в значительной степени изо льда и, предположительно, из слоев воды. Ученые считают, что вода и лед могут составлять до четверти массы Цереры. Водный запас карликовой планеты превосходит пресные и ледяные водные запасы Земли.
Космический аппарат Dawn исследовал карликовую планету Церера с 6 марта 2015 года до конца октября 2018 года. Две идентичные камеры-зонда, разработанные совместно Институтом исследований солнечной системы Макса Планка и Институтом исследования планет (DLR), фотографировали и наносили на карту поверхность Цереры с разных высот. Стереоскопически многие области были захвачены в трех измерениях, благодаря которым ученые, работающие в области планетарной геодезии, смогли разработать цифровые модели местности, которые затем можно было бы использовать для представления топографии поверхности Цереры.
Оказывается также, что внутренняя часть Цереры не является однородной - после образования этого небесного тела его компоненты были в значительной степени разделены. Вещества с более высоким содержанием тяжелых элементов, таких как магний или железо, оказались глубоко внутри, в то время как более легкие компоненты, такие как горные породы с большим количеством силикатов алюминия или значительным содержанием воды, образовали наружный слой тела. Подповерхностные пузыри и купола были созданы в то время - примерно через четыре с половиной миллиарда лет после образования Цереры - из-за тепла, которое там генерируется до сегодняшнего дня в результате распада радиоактивных элементов. Наличие жидкости в мантии повлияло на внутреннее образование Цереры немного иначе, чем в случае обычных каменистых планет. В результате более низкого удельного веса по сравнению с окружающим материалом эти пузырьки поднялись вверх и прижали кору снизу. Пузыри высотой до километра в это время деформировали кору, и когда они пробивались сквозь нее, жидкий материал легко мог выйти на поверхность, что мы и можем увидеть.
Гора Ахуна Монс, названа в честь праздника урожая этнической группы суми-нага в Индии, скорее всего, сформировалась в таком процессе в недавнем геологическом прошлом Цереры. Благодаря 20-километровому основанию и высоте от 4000 до 5000 метров, эта гора близка к вершине Монблана в Альпах.
Откуда все это знают ученые? Они интерпретировали полученные данные гравитации как существование аномалии гравитационного поля на Церере. В результате ее возникновения гравитационное притяжение, которое также воздействовало на зонд Dawn, вращающийся вокруг Цереры, было достаточно большим. В результате скорость космического зонда несколько ускорилась в определенной области планеты, при этом немного опустив свою орбиту там. Это можно измерить по эффекту Доплера, который возникает при установлении радиосвязи с космическим зондом, поскольку длина волны в этой ситуации сжимается или растягивается в зависимости от расположения радиолинии. -Мы присмотрелись ближе к этой аномалии, и дальнейшее моделирование показало, что на самом деле это была выпуклость в коре Цереры - подводит итог ученый Оттавиано Рюш. - Все было очевидным: смесь жидких веществ и камней вышла на поверхность и сформировала сегодняшнюю гору Ахуна.
Добавим, наконец, что криовулканическая активность широко распространена в Солнечной системе. Следы ледяной вулканической активности были обнаружены на спутниках Юпитера и Сатурна и, скорее всего, в некоторых структурах на Плутоне. Церера, однако, является первым телом в поясе астероидов, в котором наблюдалась такая активность. В отличие от лун Юпитера, Европы и Ганимеда или луны Сатурна Энцелад, на котором вода вытесняется на поверхность, «магма» в растущем пузыре на Церере состоит из смеси соленой воды и грязи или частиц породы. Наблюдения минералогического состава Горы Ахуна Монс с использованием спектрометра на палубе зонда Dawn, кажется, подтверждают это открытие.
Результаты исследований также показывают, что крупные астероиды и карликовые планеты, состоящие из кремнистой породы и льда, могут содержать пузырьки соленой воды и компонентов породы в своих внутренних частях, и эти компоненты могут быть легко вытиснуты на их поверхность. Ученые считают, что этот процесс может происходить в течение длительных периодов - возможно, даже миллиардов лет.
Читать подробнее:
https://www.dlr.de/dlr/presse/en/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-35076/year-all/#/gallery/35500
https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/zbliza-sie-koniec-misji-sondy-dawn-4662.html
https://www.focus.pl/artykul/kriowulkany-na-tytanie
http://apod.pl/apod/ap190616.html
Источник: Немецкий аэрокосмический центр (DLR) / ESA