Pod powierzchnią Ceres może znajdować się tajemnicza struktura bogata w związki organiczne

Ceres jest planetą karłowatą znajdującą się wewnątrz pasa planetoid między orbitą Marsa i orbitą Jowisza. Jest to niewielkie ciało niebieskie o średnicy 939 km, lecz jest jednocześnie największym obiektem w tym pasie. Wokoło własnej osi obraca się w czasie 9 godz. i 4 min.

Powierzchnia planety karłowatej ma ciemny odcień i pokryta jest regolitem, który jest bogaty w węgiel. Co ciekawe Ceres ma duże skaliste jądro, które otoczone jest materiałem zawierającym do 30 proc. lodu wodnego. Ilość wody na tej planecie przewyższa pięciokrotnie ilość słodkiej wody na Ziemi. Koniecznie też trzeba wspomnieć, że na powierzchni występują kriowulkany, z których wypływają solanki - potencjalnie mogą one być idealnym środowiskiem do rozwoju życia mikrobiologicznego.

Wcześniejsze misje kosmiczne ujawniły, że w niektórych kraterach Ceres występują złożone związki organiczne. Do tej pory naukowcy zastanawiali się, czy te wyjątkowe cząsteczki zostały przyniesione przez bogate w węgiel asteroidy, czy też mogą być "rodzimymi" cząstkami pochodzącymi z samej Ceres.

W przeszłości pod powierzchnią planety mógł istnieć ocean, w którym mogło dochodzić do różnego rodzaju reakcji chemicznych. W trakcie setek milionów lat ocean ten zamienił się w lód.

- Substancje organiczne zostały początkowo wykryte w pobliżu dużego krateru uderzeniowego, co zmotywowało nas do przyjrzenia się, jak uderzenia wpływają na te substancje organiczne. Odkryliśmy, że substancje organiczne mogą być bardziej rozpowszechnione niż początkowo podawano - Terik Daly, planetolog z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.

Naukowcy chcieli sprawdzić, czy związki organiczne będą odporne na kosmiczne uderzenia. Dlatego też zrekonstruowali odpowiednie warunki w specjalnym laboratorium, wykorzystując do tego m.in. pionową strzelnicę NASA Ames. Urządzenie strzelało do cząsteczek, których skład odpowiadał profilowi substancji odnalezionych na Ceres.

Prędkość uderzeń wynosiła od 2 do 6 km/s, zaś samo uderzenie następowało pod kątem 15-90 stopni względem płaskiej powierzchni. Okazało się, że związki te mogą przetrwać kosmiczne uderzenia.

Jednakże jak stwierdzili naukowcy, analizy nie wystarczyły, by rozwikłać zagadkę pochodzenia wspomnianych substancji organicznych.

Mimo względnych niepowodzeń zespół naukowców nie poddał się i w kolejnym kroku połączył dane z kamery sondy Dawn i dane spektroskopowe. W ten sposób uzyskano szczegółową mapę lokalizacji substancji organicznych na powierzchni Ceres. Naukowcy ocenili, że złożone związki pochodzą z wnętrza planety karłowatej.

Ludzie patrzyli oddzielnie na dane z kamery Dawn i dane ze spektrometru, ale nikt inny nie zastosował podejścia zastosowanego przez nasz zespół do ekstrapolacji danych z jednego instrumentu na drugi, co zapewniło nam nowy punkt odniesienia w naszych poszukiwaniach, pozwalających na mapowanie i zrozumienie pochodzenia substancji organicznych na Ceres

---

Naukowcy zauważyli bardzo dużą korelację substancji organicznych z jednostkami ze starszych uderzeń. Podobna korelacja związana jest także z występowaniem węglanów, które tworzą się w obecności wody.

- Chociaż pochodzenie substancji organicznych pozostaje słabo poznane, mamy teraz dobre dowody na to, że powstały one na Ceres i prawdopodobnie w obecności wody. Istnieje możliwość, że wewnątrz Ceres można znaleźć duży wewnętrzny zbiornik substancji organicznych. Zatem z mojej perspektywy wynik ten zwiększa potencjał astrobiologiczny tej planety karłowatej - dodał Juan Rizos, astrofizyk z Instituto de Astrofisica de Andalucia w Hiszpanii.

Wyniki badań zostały zaprezentowane na konferencji Geological Society of America’s GSA Connectes 2023.