Recente atividade hidrotermal pode explicar a área brilhante de Ceres

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A Cratera Occator tem 92 quilômetros de largura, e um poço central com cerca de 10 quilômetros de largura. Este ponto de vista destaca diferenças sutis de cor na superfície de Ceres. Crédito: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / PSI / LPI.

Artigo traduzido de NASA. Autor: Elizabeth Landau.

A área mais brilhante em Ceres, localizada na misteriosa Cratera Occator, tem a maior concentração de minerais de carbonato já vista fora da Terra, de acordo com um novo estudo de cientistas da missão Dawn da NASA. O estudo, publicado online na revista Nature, é um dos dois novos estudos sobre a composição de Ceres.

“Esta é a primeira vez que vemos este tipo de material em outras partes do Sistema Solar em uma quantidade tão grande”, disse Maria Cristina De Sanctis, principal autora e principal pesquisadora do espectrômetro de mapeamento visível e infravermelho do Dawn. De Sanctis trabalha no Instituto Nacional de Astrofísica, em Roma.

Com cerca de 80 milhões de anos, Occator é considerada um jovem cratera. Tem 92 quilômetros de largura, e um poço central com cerca de 10 quilômetros de largura. Uma estrutura de cúpula no centro, coberta de material altamente refletor, possui fraturas radiais e concêntricas.

O estudo de De Sanctis considera que o mineral dominante desta área brilhante é o carbonato de sódio, uma espécie de sal encontrado na Terra em ambientes hidrotermais. Este material parece ter vindo de dentro de Ceres, pois não seria resultado do impacto de um asteroide. A ressurgência deste material sugere que as temperaturas dentro de Ceres são mais altas do que se acreditava anteriormente. O impacto de um asteroide em Ceres pode ter ajudado a levar este material para a superfície, mas pesquisadores acreditam que um processo interno também desempenhou um papel.

O centro da misteriosa Cratera Occator em Ceres é a área mais brilhante do planeta anão. A imagem inserida mostra novos dados sobre este local: vermelho significa uma alta abundância de carbonatos, enquanto cinza indica uma pouco carbonato. Créditos: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / ASI / INAF.
O centro da misteriosa Cratera Occator em Ceres é a área mais brilhante do planeta anão. A imagem inserida mostra novos dados sobre este local: vermelho significa uma alta abundância de carbonatos, enquanto cinza indica uma pouco carbonato. Créditos: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / ASI / INAF.

Mais intrigante, os resultados sugerem que a água líquida pode ter existido abaixo da superfície de Ceres em tempo geológico recente. Os sais podem ser restos de um oceano, ou corpos de água, que atingiram a superfície e, em seguida, se congelou milhões de anos atrás.

“Os minerais que temos encontrado na área brilhante central de Occator exige uma alteração pela água”, disse De Sanctis. “Carbonatos apoiam a ideia de que Ceres teve atividade hidrotermal interior, que empurrou esses materiais para a superfície dentro de Occator.”

O espectrômetro de mapeamento visível e infravermelho da espaçonave examina como os vários comprimentos de onda da luz do Sol são refletidos pela superfície de Ceres. Isto permite aos cientistas identificar minerais que provavelmente produzem esses sinais. Os novos resultados vêm do componente de mapeamento infravermelho, que examina Ceres em comprimentos de onda de luz longos demais para os olhos verem.

No ano passado, em um estudo publicado na Nature, a equipe de De Sanctis “informou que a superfície de Ceres contém filossilicatos amoníaco, ou argilas contendo amônia. Pelo fato da amônia ser abundante no Sistema Solar exterior, este achado introduziu a ideia de que Ceres pode ter se formado perto da órbita de Netuno e acabou migrando. Alternativamente, Ceres pode ter se formado mais próximo da sua posição atual entre Marte e Júpiter, mas com materiais acumulados do Sistema Solar exterior.

Os novos resultados também encontraram sais portadores de amônia – cloreto de amônia e/ou bicarbonato de amônia – na Cratera Occator. O carbonato encontrado reforça ainda mais a conexão de Ceres com os mundos gelados do Sistema Solar exterior. A amônia, além do carbonato de sódio e do bicarbonato de sódio encontrados em Occator, foi detectada nas plumas de Enceladus, uma lua gelada de Saturno conhecida por seus gêiseres entrando em erupção a partir de fissuras na sua superfície. Tais materiais fazem Ceres ser interessante para o estudo da astrobiologia.

“Teremos de pesquisar se muitas outras áreas brilhantes Ceres também contêm estes carbonatos”, disse De Sanctis.

Um estudo da Nature de 2015, feito por cientistas da equipe de câmera de enquadramento da Dawn, trouxe a hipótese de que as áreas brilhantes contêm um tipo diferente de sal: sulfato de magnésio. Mas as novas descobertas sugerem que o carbonato de sódio é o componente mais provável.

“É incrível o quanto temos sido capazes de aprender sobre o interior de Ceres a partir das observações das propriedades químicas e geofísicos da Dawn. Esperamos mais descobertas semelhantes à medida que minamos esse tesouro de dados”, disse Carol Raymond, vice-pesquisadora principal da missão Dawn, com base no Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia.

Membros da equipe de ciência da Dawn também publicaram um novo estudo sobre a composição da camada externa de Ceres na revista Nature Geoscience, com base em imagens da câmera de enquadramento da Dawn. Este estudo, conduzido por Michael Bland da US Geological Survey, Flagstaff, Arizona, acha que a maioria das maiores crateras de Ceres possuem mais que 2 quilômetros de profundidade em relação ao terreno circundante, o que significa que não foram deformados muito ao longo de bilhões de anos. Estas profundidades significativas abaixo da superfície de Ceres sugerem que “o planeta não tem mais do que 40% em volume de gelo, e o resto pode ser uma mistura de materiais de pedra e de baixa densidade, tais como sais ou compostos químicos chamados clatratos. O aparecimento de algumas crateras rasas sugere que poderia haver variações do gelo e rocha do subsolo.

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