A különös Ceres

Elvetélt nagybolygó vagy Kuiper-övi jövevény?

2021. február 8., 14:41 , 1043. szám

A belső kisbolygóövezet tömegének mintegy harmadát kitevő Ceres úgy trónol az aszteroidák között, mint a Jupiter a Naprendszer nagybolygói közt. 1801-es felfedezésekor az ötödik planétaként azonosították, s bár később kisbolygóvá fokozták le, 2006-ban végül törpebolygóvá léptették elő. És valóban nem lehet egy kalap alá venni a belső kisbolygóövezet aszteroidáival, mivel egyáltalán nem egy kozmikus szikla, hanem – akárcsak minden planéta – a sarkvidékein enyhén belapult, az egyenlítőjénél kissé kidudorodó, közel gömb alakú égitest. S kérdéses, hogy a Jupiter zavaró gravitációs hatása miatt nem lett nagybolygó, vagy a törpebolygókat is magába foglaló Kuiper-övből sodródott a belső Naprendszerbe.

Felszíne nagyrészt sötét, fényessége a friss aszfaltéval egyenlő, ám már távcsövekkel is vakítóan fehér foltokat fedeztek fel rajta, melyek mibenlétét sokáig homály takarta, míg csak a NASA 2007-ben felbocsátott Dawn űrszondája 2015-ben meg nem közelítette a törpebolygót, s műszereivel tanulmányozni nem kezdte a Cerest. Ekkor derült ki, hogy a többnyire becsapódási kráterekben található mintegy 130 fényesebb területet sók – köztük egyfajta nedves só, magnézium-szulfát (más néven hexahidrit) – borítják, s ezek verik vissza erősen a napsugarakat. Ezek a sók eredetileg vízjéggel voltak összekeveredve, ám a jég a napsugárzás hatására szublimálódott, vagyis a folyékony halmazállapot kikerülésével elpárolgott, s a benne lévő sók lerakódtak. A vízjég-só keverék pedig valószínűleg úgy került a felszínre, hogy kozmikus becsapódások során kidobódott a mélyebb rétegekből, ami arra utal, hogy a felszín alatt vízjég található. S maga a Ceres is jelentős mértékben vízjégből áll. A kőzetmagot ugyanis egy 60-120 km vastag, jégből álló köpeny burkolja be, mely a törpebolygó térfogatának a 30-60 százalékát, illetve a tömege 16-26 százalékát teszi ki, vagyis ezen a kicsiny égitesten több vízjég található, mint amekkora a Föld teljes édesvízkészlete.

De visszatérve a fényes területekhez… A fehér foltokban bővelkedő Occator-kráter alján a Dawn-szonda egyes nappalokon ködöt figyelt meg, mely a jeges-sós területekről szublimálódó vízgőz lehet. Az űrszonda által szolgáltatott adatokat elemezve pedig a Római Nemzeti Asztrofizikai Intézet kutatói a kráterben lévő sók között hidrohalitot, azaz hidratált nátrium-kloridot fedeztek fel, amely a tengeri jégben fordul elő, és amelyet eddig a Földön kívül még egyetlen más égitesten sem mutattak ki. S mivel ez az anyag a Ceres felszínén csupán rövid ideig maradhat meg, folyamatos sósvíz-utánpótlásra szorul. Az olasz intézet egyik kutatója, Maria Cristina De Sanctis úgy véli: a tengervíz még mindig felfelé szivároghat, és egy, a mélyben lévő sós vizű óceán egyértelmű bizonyítéka. Mely óceán amúgy a köpeny és a kőzetmag között helyezkedhet el. Míg az amerikai Jet Propulsion Laboratory kutatóintézet elemzése szerint az Occator-kráter alatt és környékén a felszín alatt egy sóoldatokban gazdag folyékony vízréteg található. A krátert létrehozó becsapódás ugyanis felolvasztotta a felszín alatti jégréteget, a víz aztán a megfagyását megakadályozó sóknak köszönhetően folyékony maradt. A gravitációs vizsgálatok pedig arra utalnak, hogy az Occatort létrehozó kozmikus becsapódás nemcsak felolvasztotta itt a jégréteget, hanem olyan töréseket is létrehozott, melyek a kráter alatti sós vizű medencét összekapcsolták a még mélyebben lévő sós vizű óceánnal. Julie Castillo-Rogez, a Dawn-projekt kutatója ugyanakkor a vizsgálatok alapján arra a következtetésre jutott, hogy ez az óceán nem olyan, mint a Jupiter Europé vagy a Szaturnusz Ence­ladus holdjának a jégkérge alatti tiszta vizű óceán, hanem igen iszapos: nagyjából 25-30 százaléknyi tengervíz keveredik benne szilárd részecskékkel.

Szintén a Ceres nedves múltját és jelenét bizonyítják a felszínén található, karbonátokat, vagyis a szénsav sóit tartalmazó karbonátos kőzetek, a különböző agyagásványok, valamint az a tény, hogy kevesebb kráter található rajta, mint amennyinek a számítások szerint lennie kellene egy csontszáraz égitesten. De mi tüntethetett el megannyi krátert? A válasz a kriovulkanizmusban (jégvulkanizmusban) keresendő. A Ceres magjában lévő radioaktív anyagok bomlása révén képződő hő miatt az óceán vize időnként felmelegedik, kitágul, és sókkal keveredett víz, illetve vízgőz formájában jégvulkánokon át kitör. Majd a víz kriolávaként folyik a felszínen, és tüntet el krátereket. Jégvulkánosságot már más hideg égitesteken is felfedeztek. A négyezer méter magas, meredek falú, széles fennsíkokkal rendelkező Ahuna Mons-hegy valószínűleg egy kriovulkán, és más magaslatokról is valószínűsítik, hogy azok...

Fentebb már szó esett a felszínen található agyagásványokról… Itt érdemes megjegyezni, hogy ammóniában gazdag agyag­ásványok is találhatók a Ceresen, az ammóniaforrásnak számító ammóniajég azonban nem lenne stabil ezen az égitesten, mivel a felszíni hőmérséklete túl magas ahhoz, hogy az ammónia megfagy­jon. Viszont nagyon is meg tud fagyni a külső Naprendszerben található Kuiper-övben és az ún. szórt korongban. Az ammóniában gazdag agyagásványok tehát azt valószínűsíthetik, hogy a Ceres vagy befogott a Kuiper-övből áramló ammóniajég-törmeléket, vagy – és talán ez a valószínűbb – a törpebolygó eredetileg Kuiper-övi vagy szórt korongbeli objektum volt, és csak később sodródott a jelenlegi pályájára. De hogy miként? Erre a jövő űrkutatóinak kell választ adniuk.

Lajos Mihály