Endlich haben wir die ganze Geschichte auf Ceres geheimnisvolle Lichtblicke

Wassereis aus einem unterirdischen Ozean? Riesigen Salzvorkommen aus einem alien Bergbaubetrieb? Seit März haben Zwerg Planet Ceres Lichtblicke mystifiziert Wissenschaftler, geblendet Raum Nerds und allerlei wilde Spekulationen ausgelöst. Eine Studie, die heute in der Natur hat die Antworten, die, denen wir gewartet haben. Ceres, Ihr seid ein fantastisch komplexe Biest von einem Meteorstein.

Zur Erinnerung: Raumsonde Dawn hat die Aufnahme von Bildern der Ceres, das größte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter – seit seiner Annäherung im Dezember 2014. März 2015, Dawn erreichte seine erste entfernten Umlaufbahn um den Zwergplaneten (ja, Ceres, nicht Pluto ist der allererste Zwergplanet von Menschen besucht). Das Raumschiff hat weiterhin in engere Bahnen seitdem, Spirale, schnappen Fotos um hochauflösende Karten von Ceres Oberfläche erstellen und verwenden verschiedene on-Board-wissenschaftliche Instrumente, um seine Zusammensetzung genauer zu erforschen.

Als Ceres in den Fokus über den Winter kam, wir nicht umhin zu lenken unseren Blick auf zwei prominente schimmernden hellen Flecken. Als wir näher kroch, erkannten wir, dass gab es nicht nur zwei von diesen geheimnisvollen Eigenschaften, aber viele, viele. Die größte der Lichtblicke, befindet sich in der nun-berüchtigten Occator-Krater ist ca. 6 Meilen (9 km) breit — wie Gizmodo Chris Mills stellt fest, das ist groß genug für eine fremde Stadt. Diese Dinge sind groß, und sie sind überall. Was zum Teufel sind sie?

Lichtblicke im Occator Krater gesehen aus einer Höhe von 4.400 Kilometer (2.700 Meilen) am 9. Juni 2015 mit einer Auflösung von 410 Metern (0,25 Meilen) pro Pixel. Bild-Gutschrift: NASA/JPL/UCLA/MPS/DLR/IDA

Wassereis war zunächst der führenden verdächtige — vielleicht war Ceres Cryo-Vulkanismus, ähnlich wie das auf Saturn Mond Enceladus anzeigen. Einige Monate später, begannen wir hören Gerüchte über Salz. Diese Gerüchte wurden laut und deutlich im Oktober, wenn Chris Russell, principal Investigator für Dawn, bildete diese Anmerkungen bezüglich Occator Krater:

"Wir glauben, dies ist eine große Salz Anzahlung" principal Investigator für die Dawn-Sonde Chris Russell Wissenschaftler am Montag bei der European Planetary Science Congress sagte. "Wir wissen es nicht Eis und wir sind ziemlich sicher, es ist Salz, aber wir wissen nicht genau was in der heutigen Zeit Salz."

Nun in die detaillierteste Oberflächenanalyse bisher eine Studie unter der Leitung von Andreas Nathues des Max Planck Instituts in Deutschland argumentiert, dass die Geheimnis-Flecken eigentlich ein bisschen sind von beidem – vor allem Salz, etwas Wasser-Eis. Die Kombination dieser beiden Zutaten stammt wahrscheinlich von einem salzigen Eisdecke befindet sich irgendwo unter Ceres Oberfläche, die bei Auswirkungen ausgegraben wird. Wir haben auch viel stärkere Beweise für Nachmittag Haze über mindestens zwei Lichtblicke – ein Phänomen, das über Kometen, aber nie über einen felsigen, Asteroid-wie Körper erlebt worden ist.

"Das Hauptproblem, das wir während der Anflugphase hatte [Analyse der Lichtblicke] war, dass unsere räumliche Auflösung zu niedrig," Nathues Gizmodo in einem Telefon-Interview erzählt. Nathues erklärt, war Dawns Framing Kamera zunächst die Belichtungszeiten auf Ceres dunklem Material stützen. Das Ergebnis? "Die hellen Flecken vollständig gesättigt waren," sagte er. "Im Juni haben wir unsere Belichtungszeiten für die hellen Flecken und die dunkle Oberfläche aufgeteilt. Dann begann die räumliche Auflösung zu identifizieren, was die Flecken sind ausreichend."

Mit ihrer neuen Kamera-Einstellungen, erwarb Nathues und seine Kollegen hochauflösende Bilder von die gesamte Oberfläche des Ceres, so dass sie zahlreiche Lichtblicke ein Asphalt-farbigen Hintergrund herausgreifen. Alles in allem trägt Ceres über 130 schimmernde Flecken, angefangen in der Helligkeit von der Beton, Ozean-Eis. Oft sind diese Funktionen Einschlagskrater zugeordnet. Basierend auf präzisen Messungen von ihrer Helligkeit, können wir nun feststellen, dass das Hauptmaterial in den Spots tatsächlich ein Salz ist – genauer gesagt, hydratisierten Magnesium-Sulfat.

Mindestens eine Handvoll Salz Ablagerungen enthalten auch Wassereis. Die großen Hinweis hier stammt aus Wolken, Dunst, die tagsüber über Occator und Oxo Krater erscheinen (Krater über Ceres Oberfläche sind benannt nach landwirtschaftlichen Gottheiten). "Was wir gefunden wird, hätten wir sehr schräge Ansichten — Wenn Ceres befindet sich zwischen der Sonne und die Sonde wurde – gab es eine zusätzliche Helligkeit auf die allgemeine Helligkeit der Lichtblicke," Nathues sagte. "Diese Helligkeit existiert nur tagsüber, wie Dunst auf der Erde." "Das war eine Überraschung."

Während Dawns Instrumente zur Bestimmung der Art des Dunstes konnten, bestätigt unabhängige Beobachtungen durch das Weltraumteleskop Herschel das Vorhandensein von Wasserdampf. Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass Eis von der Oberfläche des Ceres unter die Sonnenblendung piercing, tagsüber sublimieren und am Abend wieder niederzulassen. Wir haben ein ähnliches beobachtet tagaktive Dunst Muster auf Kometen, einschließlich jeder der Lieblings-67 s.

Mosaik von Ceres Oberfläche, mit 130 Lichtblicke in rot dargestellt. Drei Zooms bieten näher befasst sich mit einigen der Regionen. Occator Krater (obere linke Zoom) und Oxo-Krater (oben rechts Zoom) sind die zwei hellsten Regionen auf Ceres und die einzige Krater wo wir am Nachmittag Nebel gefunden habe. An der Unterseite ist ein typischer Krater ohne Dunst oder Beweise für Wasser gezeigt. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Was ist die Quelle dieses Gebräu salzig, eisig, Wetter machen? Niemand ist sicher noch, aber das Auftreten der Lichtblicke im Krater bietet eine wahrscheinliche Erklärung: eine salzige Schicht aus Wassereis, nicht allzu weit unter der Oberfläche, möglicherweise über den gesamten Planeten begraben. "Das einfachste Szenario ist, dass die Sublimation Wassereis beginnt nach eine Mischung aus Eis und Salz Mineralien durch einen Aufprall, die isolierende dunkle obere Kruste eindringt ausgesetzt ist,", schreiben die Forscher.

Nathues und seine Kollegen ist die Geschichte noch lange nicht vorbei. "Was wir jetzt wissen ist Ceres ist teilweise differenziert – es ist eine Art der Schalenstruktur," sagte er. Das Ausmaß dieser Schale und das Innere, ist noch nicht bekannt ob es irgendwo tief in der Erde entstanden. Aber mehr Antworten können bald kommen. Dawn ist derzeit in seiner engsten Anflugphase eine niedriger Höhe Zuordnung Umlaufbahn (LAMO) geraten, die das Raumschiff in einem Abstand von 230 Meilen (370 km) über Ceres Oberfläche positionieren wird. Es ist in dieser Phase, die Wissenschaftler in der Lage, schwere Messungen machen und Sonde die innere Zusammensetzung der Ceres sehr viel ausführlicher.

Wir werden auch wieder einige neue, herrlich Hi-Res Bilder LAMO Phase bekommen. Nathues und sein Team werden diese Bilder verwenden, um weiter zu studieren, Ceres Oberflächenmorphologie. Über einige der Lichtblicke gibt es Brüche, und wir würden gerne wissen, welche, wenn überhaupt, diese Funktionen Rolle bei Ceres Oberfläche salzigen Material bringen.

In einer weiteren Studie veröffentlicht in der Natur heute ein eigenes Team am nationalen Institut für Astrophysik in Rom verbreitete Beweise für eine Klasse von Mineralien genannt ammoniated Schichtsilikate über Ceres Oberfläche gefunden. Diese Mineralien, die nur in der kalten äußeren Sonnensystem stabil sind, deuten darauf hin, dass Ceres, oder einige seiner Bestandteile vermutlich gebildet weit entfernt vom heutigen Standort, zuvor – irgendwie – zu den Asteroiden-Gürtel transportiert. "Die Ergebnisse sind völlig unerwartet" führen Autor der Studie erzählte Maria Cristina De Sanctis Gizmodo in einer e-Mail. "Wir sind jetzt die Analyse der Daten genommen mit höherer Auflösung, der mehr Details über die Vielfarbigkeit in der Zusammensetzung der Oberfläche offenbaren könnte."

Zusammengesetzte Bilder von Ceres Nord (links) und Süden (rechts) Polen, aufgenommen von der Raumsonde Dawn zwischen 17. August und 23. Oktober 2015, aus einer Höhe von 915 Meilen (1.470 km). Bild-Gutschrift: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Es gibt, zwar deutlich mehr Details zu füllen ist es schön, dass wir endlich einige Schließung auf eines der größten astronomischen Geheimnisse des Jahres bekommen. Und damit sind wir unserem Verständnis des Asteroidengürtels bei großen revolutioniert.

"Vor zwanzig Jahren, wir immer dachten, Asteroiden und Kometen sind verschiedene Arten von Objekten," sagte Nathues. "Das Bild war, steinige Objekte sind Asteroiden, Kometen stammen aus dem äußeren Sonnensystem und haben eine Menge von flüchtigen Stoffen. Nun, wir wissen es gibt ein Kontinuum."

Anstatt die inerten, felsigen Friedhof haben wir wobei es für der Asteroiden-Gürtel Gestaltung ist bis um zu ein sehr faszinierender Ort zu sein.

[Lesen Sie das vollständige wissenschaftliche Papier auf die Natur]

Update (12/9 13:40 Uhr ET): dieser Artikel wurde aktualisiert, um eine zweite Natur-Studie über den wahrscheinlich Ursprung der Ceres im äußeren Sonnensystem zu reflektieren.

Folgen Sie des Autors @themadstone

Oben: Eine Falschfarben-Darstellung der Occator-Krater zeigt die Unterschiede in der Oberflächen-Beschaffenheit. Die Bilder wurden von Dawn aus einer Entfernung von 2750 Meilen (4425 Kilometer) aufgenommen. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA