Карликовая планета Церера, расположенная в главном поясе астероидов, нередко остается в тени других объектов Солнечной системы. Хотя по статусу она равна Плутону, ее часто относят к астероидам. При этом Церера является самым крупным телом главного пояса, а ее масса составляет от 25 до 30 процентов всей массы этих объектов. Как и у большинства каменистых планет, включая Плутон, внутреннее строение Цереры имеет слоистую структуру.
На поверхности Цереры видны следы прошлой активности водяного льда, которую также называют криовулканизмом. Об этом свидетельствуют несколько ярких пятен — сильно отражающих свет солевых отложений. Ученые из Калифорнийского технологического института (Caltech) решили выяснить, какую информацию эти залежи могут дать о формировании и эволюции карликовой планеты. Результаты их работы опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets.
Специалисты пришли к выводу, что прежние данные о количестве солевых отложений, полученные аппаратом NASA Dawn, который исследовал Цереру с 2015 по 2018 год, могли быть неточными. Для анализа авторы объединили информацию с зонда и серию компьютерных моделей. Главной целью было закрыть давний пробел в знаниях о том, как наблюдаемые запасы льда и солей соотносятся с реальными процессами на поверхности.
В центре внимания оказался переход водяного льда в солевые отложения через испарение, которое в науке называют сублимацией. Выяснилось, что солевые залежи могут скрываться под смешанным с ними водяным льдом. Их количество может быть на 30–50 процентов больше, чем предполагалось ранее. Кроме того, оползни, или массовое смещение пород, способствуют выходу на поверхность дополнительного льда, который затем испаряется и оставляет после себя яркие соленые пятна.
«Мы предложили качественную модель долгосрочной эволюции поверхности соленых льдов Цереры, основанную на наблюдениях, которая аналогична термической сегрегации [сортировке] на ледяных спутниках», — отмечается в исследовании. По словам ученых, лед в отложениях с солями сублимируется быстрее и может перемещаться в более холодные области. Это создает обратную связь, из-за которой холодные ледяные участки отличаются по составу от более теплых и богатых солью зон.
Таким образом, смеси льда и соли распределяются под действием тепла и испарения: соль заставляет лед уходить быстрее, оставляя после себя залежи. Оползни дополнительно обнажают поверхностный лед, усиливая этот процесс. Исследование также объясняет давнее противоречие: солевые отложения изначально не были богаты солью, а приобрели высокую концентрацию из-за испарения содержащего соли водяного льда.