De l'eau, de l'eau partout sur la planète naine Cérès

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Une carte de l'hydrogène sur les astéroïdes Vesta et Ceres. L'hydrogène indique la présence de glace d'eau. (Crédit image : T.H. Prettyman et N. Yamashita, Planetary Science Institute)



Il y a de l'eau, de l'eau partout sur la planète naine Cérès, selon de nouvelles recherches. De nouvelles observations ont fourni des preuves directes que la glace d'eau est omniprésente à la surface et sous la surface peu profonde de cet astéroïde massif.



Cérès est le plus gros objet de la ceinture d'astéroïdes qui se situe entre Mars et Jupiter, et a longtemps été soupçonné de contenir des quantités importantes d'eau - estimations projetées jusqu'à 30 pour cent de sa masse totale. Des preuves ont indiqué que de la glace d'eau était mélangée à la roche à la surface de Cérès et, dans quelques rares cas, des plaques de glace exposées plus concentrées ont été trouvées. Cérès a même craché des panaches de vapeur d'eau.

Les nouveaux résultats proviennent d'un carte globale de Cérès montrant la distribution de l'hydrogène, qui peut ensuite être utilisé pour déduire la présence d'eau. Les données soutiennent la théorie selon laquelle le contenu en eau de Cérès s'est séparé du contenu en roche et a formé une croûte riche en glace sur la planète naine. Le fait que tant d'eau soit encore présente sur Ceres 'confirme les prédictions selon lesquelles la glace d'eau peut se trouver pendant des milliards d'années à moins d'un mètre de la surface', écrivent les auteurs dans le nouvel article détaillant les résultats. [Photos étonnantes de la planète naine Cérès]



La carte mondiale a été créée à l'aide d'un instrument sur La sonde Dawn de la NASA , qui orbite actuellement autour de la planète naine, appelée la Détecteur de rayons gamma et de neutrons (Grandiose). Cet instrument détecte deux types de particules : les neutrons, l'une des particules qui composent les atomes, et les rayons gamma, la lumière à très haute énergie. Lorsque des rayons cosmiques (particules de très haute énergie provenant de l'espace) s'écrasent sur la surface de la planète naine, la collision peut créer une pulvérisation de particules de débris, notamment des neutrons et des rayons gamma. Mais les débris ne sont pas aléatoires ; les caractéristiques de certains de ces rayons gamma et de ces neutrons peuvent fournir des informations sur la composition chimique de la surface de Cérès et à certaines profondeurs sous la surface. Ainsi, les scientifiques qui examinent les données de GRaND peuvent en apprendre davantage sur l'abondance d'éléments, notamment le potassium, le fer et l'hydrogène à la surface de Cérès et à une profondeur d'environ 1 mètre.

L'instrument ne peut pas détecter directement les molécules d'eau, mais cela peut être déduit des données, selon les auteurs. Une façon de procéder consiste à utiliser des modèles informatiques, qui peuvent recréer l'évolution de Cérès, produisant divers résultats possibles qui montrent comment ces éléments (et l'eau) seraient distribués aujourd'hui.

La comparaison des modèles avec la nouvelle carte montre que la glace d'eau sur Cérès est concentrée près des pôles : Aux hautes latitudes (au-delà d'environ 40 degrés dans les deux hémisphères), la glace d'eau à la surface de Cérès et dans les couches juste sous la surface peut se composer à 27 pour cent de la masse de Ceres, selon la nouvelle recherche. Près de l'équateur, la concentration de glace d'eau est beaucoup plus faible.



Les chercheurs ont également comparé la carte de Cérès avec une carte de Vesta, un autre corps de la ceinture d'astéroïdes. Les données de ces cartes mondiales montrent que Ceres a plus de 100 fois plus d'hydrogène que Vesta, et que l'hydrogène est réparti plus uniformément sur la surface. Cela indique une sorte de processus global, ce qui implique que l'eau était (et est toujours) un élément important de la composition de Ceres, selon l'auteur principal de la nouvelle recherche, Thomas Prettyman, chercheur principal pour GRaND. Prettyman a pris la parole lors d'une conférence de presse aujourd'hui (15 décembre) lors de la réunion annuelle de l'American Geophysical Union à San Francisco.

Prettyman a également noté que la composition de Ceres a été comparée à une famille de météorites appelées chondrites carbonées . Ces roches, comme la plupart des astéroïdes de la ceinture d'astéroïdes, ont très peu évolué depuis les premiers jours du système solaire. Mais la nouvelle carte (qui montre également la répartition du fer et du potassium sur Cérès) montre quelques différences clés entre Cérès et ces météorites.

'Si vous regardez la composition élémentaire de Cérès, elle ressemble un peu aux météorites carbonées à contrite', a déclaré Prettyman. 'Mais il existe des différences qui soutiennent l'idée que la glace et la roche qui se sont réunies et ont formé Cérès se sont en fait séparées à l'intérieur et ont été redistribuées par des processus comme la convection.'



Il est possible que Cérès abrite un océan liquide profondément sous sa surface, mais si tel est le cas, l'océan est probablement composé d'un mélange chimique très salé, avec peu ou pas d'eau, selon Carol Raymond, chercheur principal adjoint de l'Aube. mission, qui a également pris la parole lors de la conférence de presse. Au lieu de cela, les nouveaux résultats indiquent que l'eau de Ceres est en grande partie stockée dans des dépôts de glace près de la surface.

Une étude distincte parue dans la revue Nature et également publiée aujourd'hui a révélé la présence d'un plaque concentrée de glace de surface sur Cérès , situé dans une région enveloppée d'ombre permanente. Mais cela et d'autres plaques de dépôts de glace en surface sont «rares», selon les auteurs de l'article, et ne représentent pas la quantité totale de glace que l'on pense maintenant être enfouie juste sous la surface de Cérès.

La sonde Dawn est entrée en orbite autour de Cérès en mars 2015. Le vaisseau spatial a terminé sa mission principale en juin et continue d'étudier Cérès dans le cadre de sa mission prolongée.

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