ทำไม Ceres ถึงพิเศษ?
ดาวเคราะห์แคระหรือดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่?
ดาวเคราะห์แคระเซเรสมากที่สุด
การฉายภาพแบบออร์โธกราฟิกนี้แสดงให้เห็นดาวเคราะห์แคระเซเรสที่มองเห็นได้จากยานอวกาศดอว์นของนาซ่า
NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
เรียกว่าดาวเคราะห์น้อยเป็นเวลาหลายปีเซเรสมีขนาดใหญ่กว่ามากและแตกต่างจากเพื่อนบ้านที่เป็นหินที่นักวิทยาศาสตร์จัดว่าเป็นดาวเคราะห์แคระในปี 2549 แม้ว่า Ceres จะคิดเป็น 25% ของมวลทั้งหมดของแถบดาวเคราะห์น้อย แต่ดาวพลูโตขนาดเล็กก็ยังมีขนาดใหญ่กว่าและมีมวลมากกว่า 14 เท่า
เวลากลางวันสั้นที่สุดในระบบสุริยะทั้งหมดและไม่มีฤดูกาล
เซเรสต้องการ 1682 วันโลกหรือ 4.6 วันโลกหลายปีที่จะทำการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์ เนื่องจากเซเรสหมุนรอบดวงอาทิตย์จึงทำการปฏิวัติหนึ่งครั้งทุก ๆ 9 ชั่วโมงทำให้เป็นหนึ่งในเวลากลางวันที่สั้นที่สุดในระบบสุริยะ
แกนหมุนของ Ceres เอียงเพียง 4 องศาสัมพันธ์กับระนาบวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่ามันหมุนในแนวตั้งเกือบสมบูรณ์แบบและไม่ได้รับผลกระทบจากฤดูกาลเช่นเดียวกับดาวเคราะห์เอียงอื่น ๆ
ดาวเคราะห์เชื้อโรคที่ถูกเพื่อนบ้านขัดขวาง
เซเรสก่อตัวขึ้นพร้อมกับคนอื่น ๆระบบสุริยะเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อนเมื่อแรงโน้มถ่วงดูดก๊าซและฝุ่นที่หมุนวนทำให้กลายเป็นดาวเคราะห์แคระขนาดเล็ก นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเซเรสเป็น“ ดาวเคราะห์เอ็มบริโอ” - มันเริ่มก่อตัวขึ้น แต่กระบวนการนี้ยังไม่มีเวลาสิ้นสุด แรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งของดาวพฤหัสบดีที่อยู่ใกล้เคียงทำให้ไม่สามารถกลายเป็นดาวเคราะห์ที่ก่อตัวขึ้นอย่างสมบูรณ์ได้ ประมาณ 4 พันล้านปีก่อนเซเรสได้ตั้งรกรากอยู่ในตำแหน่งปัจจุบันท่ามกลางเศษซากของการก่อตัวของดาวเคราะห์ในแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี
มีศักยภาพที่จะมีชีวิตบนเซเรสหรือไม่?
เซเรสดูเหมือนดาวเคราะห์บนบกมากกว่า(ดาวพุธดาวศุกร์โลกและดาวอังคาร) มากกว่าดาวเคราะห์น้อยเพื่อนบ้าน แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่ามาก ความคล้ายคลึงกันอย่างหนึ่งคือโครงสร้างชั้น แต่ชั้นของ Ceres ไม่ได้กำหนดไว้อย่างชัดเจน เซเรสอาจมีแกนกลางที่มั่นคงและมีน้ำแข็งปกคลุม ในความเป็นจริง Ceres สามารถเป็นน้ำได้ 25% ถ้าเป็นเช่นนั้นเซเรสมีน้ำมากกว่าโลก เปลือกของ Ceres นั้นเต็มไปด้วยหินและเต็มไปด้วยฝุ่นมีเกลือสะสมจำนวนมาก เกลือใน Ceres ไม่เหมือนเกลือแกง (โซเดียมคลอไรด์) แต่ประกอบด้วยแร่ธาตุอื่น ๆ เช่นแมกนีเซียมซัลเฟต
ในมุมมองเปอร์สเปคทีฟจำลองนี้แสดงปล่องภูเขาไฟ Occator ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 92 กิโลเมตร และลึก 2.5 ไมล์ (4 กิโลเมตร) ซึ่งเป็นบริเวณที่สว่างที่สุดบนเซเรส
NASA / JPL-คาลเทค / UCLA / MPS / DLR / IDA
Ceres ถูกปกคลุมไปด้วยขนาดเล็กจำนวนนับไม่ถ้วนหลุมอุกกาบาตอายุน้อย แต่ไม่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 280 กิโลเมตร สิ่งนี้น่าประหลาดใจเนื่องจากดาวเคราะห์แคระต้องถูกชนโดยดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่จำนวนมากในช่วงชีวิต 4.5 พันล้านปี
การขาดหลุมอุกกาบาตอาจเป็นเพราะชั้นน้ำแข็งอยู่ใต้ผิวน้ำ คุณสมบัติของพื้นผิวสามารถแบนได้เมื่อเวลาผ่านไปหากน้ำแข็งหรือวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าอื่น ๆ เช่นเกลืออยู่ใต้พื้นผิว นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่ากิจกรรมความร้อนใต้พิภพเช่นภูเขาไฟน้ำแข็งได้ลบหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บางส่วนในอดีต
หลุมอุกกาบาตของเซเรสบางแห่งมีพื้นที่มักจะอยู่ในเงามืด เป็นไปได้ว่าหากไม่มีแสงแดดโดยตรงน้ำแข็งในน้ำก็สามารถคงอยู่ใน "กับดักความเย็น" เหล่านี้ได้เป็นเวลานาน
เซเรสมีบรรยากาศที่ละเอียดอ่อนมากและมีหลักฐานว่ามีไอน้ำ ไอน้ำสามารถผลิตได้โดยภูเขาไฟน้ำแข็งหรือโดยการระเหิดของน้ำแข็งใกล้พื้นผิว (การเปลี่ยนสถานะของแข็งเป็นก๊าซ)
Ceres เป็นหนึ่งในสถานที่ไม่กี่แห่งในแสงแดดของเราระบบที่นักวิทยาศาสตร์สนใจค้นหาสัญญาณของสิ่งมีชีวิตที่เป็นไปได้ เซเรสมีบางสิ่งที่ดาวเคราะห์อื่น ๆ ไม่มี: น้ำ ที่นี่บนโลกน้ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิตดังนั้นจึงค่อนข้างเป็นไปได้ว่าด้วยส่วนผสมนี้และเงื่อนไขอื่น ๆ ชีวิตอาจมีอยู่ที่นั่น สิ่งมีชีวิตบนเกาะเซเรสหากมีอยู่ก็น่าจะเป็นจุลินทรีย์ขนาดเล็กมากคล้ายกับแบคทีเรีย และในขณะที่เซเรสอาจไม่มีสิ่งมีชีวิตในปัจจุบัน แต่อาจมีสัญญาณว่ามันมีชีวิตในอดีต
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอะไร
ยานอวกาศของนาซา "ดอว์น" ให้นักวิทยาศาสตร์มุมมองระยะใกล้ที่ผิดปกติของดาวเคราะห์แคระเซเรส เมื่อภารกิจเสร็จสิ้นในเดือนตุลาคม 2018 ยานโคจรได้ลอยลงมาเหนือผิวน้ำน้อยกว่า 35 กิโลเมตรเผยให้เห็นรายละเอียดที่ชัดเจนของพื้นที่สว่างลึกลับซึ่งเซเรสกลายเป็นที่รู้จัก
นักวิทยาศาสตร์พบว่าพื้นที่สว่างเป็นตัวแทนของเป็นเงินฝากซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยโซเดียมคาร์บอเนตซึ่งเป็นสารประกอบของโซเดียมคาร์บอนและออกซิเจน เป็นไปได้มากว่าพวกมันเกิดขึ้นจากของเหลวที่ซึมลงสู่พื้นผิวและระเหยออกไปทิ้งเปลือกเกลือที่สะท้อนแสงได้สูง แต่พวกเขายังไม่ได้ระบุว่าของเหลวนี้มาจากไหน
หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมได้ใกล้สิ้นสุดนักวิทยาศาสตร์ของภารกิจ Dawn สรุปได้ว่าของเหลวดังกล่าวมาจากแหล่งกักเก็บลึกของ "น้ำเกลือ" หรือน้ำที่เติมเกลือ จากการศึกษาแรงโน้มถ่วงของเซเรสนักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์แคระและสามารถระบุได้ว่าบ่อเก็บน้ำเกลืออยู่ลึกประมาณ 40 กิโลเมตร ความกว้างหลายร้อยกิโลเมตร
Ceres ไม่ได้รับประโยชน์จากการทำความร้อนภายในเกิดจากปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วงกับดาวเคราะห์ดวงสำคัญเช่นเดียวกับกรณีของดวงจันทร์น้ำแข็งบางดวงในระบบสุริยะชั้นนอก แต่การวิจัยใหม่ซึ่งมุ่งเน้นไปที่หลุมอุกกาบาตนอกชายฝั่งของเซเรสซึ่งเป็นที่ตั้งของภูมิภาคที่สว่างไสวที่สุดที่กว้างขวางที่สุดยืนยันว่าเซเรสเป็นโลกที่อุดมด้วยน้ำเช่นเดียวกับแหล่งน้ำแข็งอื่น ๆ เหล่านี้
ภาพโมเสคนี้ใช้เท็จสีเพื่อเน้นน้ำเกลือหรือของเหลวเค็มที่เพิ่งสัมผัสออกมาซึ่งดันออกมาจากแหล่งกักเก็บลึกใต้เปลือกโลกของ Ceres ปรากฏเป็นสีแดงในภาพของบริเวณปล่องภูเขาไฟ Occator
เครดิต: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
ผลการวิจัยซึ่งแสดงให้เห็นถึงขอบเขตของกิจกรรมทางธรณีวิทยาใน Occator Crater ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy, Nature Geoscience และ Nature Communications เมื่อวันที่ 10 สิงหาคม
รุ่งอรุณประสบความสำเร็จมากกว่าเรามากหวังว่าเมื่อเธอเริ่มต้นการเดินทางนอกโลกที่ผิดปกติ การค้นพบใหม่อันน่าตื่นเต้นเหล่านี้ในตอนท้ายของภารกิจอันยาวนานและมีประสิทธิภาพเป็นเครื่องยกย่องที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักสำรวจระหว่างดาวเคราะห์ที่น่าทึ่งรายนี้
ผู้อำนวยการภารกิจ Mark Rayman จากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้
ภาพโมเสคของปล่อง Occator บน Ceres ประกอบด้วยภาพที่ถ่ายโดยภารกิจ Dawn ของ NASA ระหว่างภารกิจขยายครั้งที่สองในปี 2018 หลุมและเนินเขาที่สว่างไสว (เบื้องหน้า) เกิดขึ้นจากของเหลวเค็มที่ปล่อยออกมาเมื่อพื้นที่อุดมด้วยน้ำของ Occator แข็งตัวหลังจากผลกระทบจากการก่อตัวของปล่องภูเขาไฟ ประมาณ 20 ล้านปีก่อน
NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / USRA / LPI
การสังเกตของนักดาราศาสตร์ก่อน "รุ่งอรุณ"
นานก่อนที่ภารกิจ Dawn จะมาถึงCeres ในปี 2015 นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นพื้นที่สว่างกระจายในกล้องโทรทรรศน์ แต่ไม่ทราบลักษณะของมัน จากวงโคจรที่ใกล้เข้ามา Dawn ได้จับภาพของบริเวณที่มีแสงสะท้อนสูงสองแห่งที่แยกจากกันใน Occator Crater ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่า Cerealia Facula และ Vinalia Faculae (Faculae หมายถึงพื้นที่แสง)
นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าอุกกาบาตมักโจมตีพื้นผิวของ Ceres ทำให้เกิดการกระแทกและเศษซาก เมื่อเวลาผ่านไปการทำเช่นนี้ควรทำให้บริเวณที่สว่างเหล่านี้มืดลง ดังนั้นความสดใสของพวกเขาบ่งบอกว่าพวกเขาอาจจะยังเด็ก การพยายามทำความเข้าใจแหล่งที่มาของภูมิภาคและวิธีการที่วัสดุใหม่นี้เป็นเป้าหมายหลักของภารกิจ Dawn Expanded ครั้งสุดท้ายในปี 2017 ถึง 2018
การศึกษาไม่เพียงแต่ยืนยันว่าสดใสเท่านั้นไซต์ดังกล่าวยังใหม่อยู่ บางแห่งมีอายุน้อยกว่า 2 ล้านปี นอกจากนี้ ต้องขอบคุณภารกิจนี้ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่ากิจกรรมทางธรณีวิทยาที่นำไปสู่การปรากฏของแหล่งสะสมเหล่านี้อาจดำเนินต่อไป
บนพื้นผิวของ Ceres เกลือที่อุ้มน้ำได้อย่างรวดเร็วขาดน้ำมาหลายร้อยปี แต่การวัดจากภารกิจรุ่งอรุณแสดงให้เห็นว่าพวกมันยังมีน้ำอยู่ดังนั้นของเหลวจะต้องมาถึงผิวน้ำเมื่อไม่นานมานี้ สิ่งนี้บ่งชี้ทั้งการมีอยู่ของของเหลวที่อยู่ใต้บริเวณปล่อง Occator และการเคลื่อนย้ายวัสดุจากบาดาลสู่พื้นผิวอย่างต่อเนื่อง
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสองเส้นทางหลักที่ของเหลวสามารถเข้าถึงพื้นผิวได้
สำหรับการฝากขนาดใหญ่ใน CerealiaFacula เกลือส่วนใหญ่มาจากโคลนใต้พื้นผิว ซึ่งถูกละลายด้วยความร้อนจากการกระแทกที่ทำให้เกิดปล่องภูเขาไฟเมื่อประมาณ 20 ล้านปีก่อน ผลกระทบของความร้อนลดลงหลังจากนั้นไม่กี่ล้านปี อย่างไรก็ตาม การกระแทกยังทำให้เกิดรอยแตกขนาดใหญ่ที่อาจไปถึงอ่างเก็บน้ำที่อยู่ลึกและมีอายุยืนยาว ส่งผลให้น้ำเกลือยังคงซึมลงสู่ผิวน้ำต่อไป
แครอล เรย์มอนด์ ผู้สืบสวนหลักของภารกิจดอว์น
ธรณีวิทยาที่ใช้งาน: ล่าสุดและผิดปกติ
ในระบบสุริยะของเรามีลักษณะทางธรณีวิทยาที่เป็นน้ำแข็งกิจกรรมส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนดวงจันทร์ที่เป็นน้ำแข็งซึ่งเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงกับดาวเคราะห์ แต่นี่ไม่ใช่กรณีของการเคลื่อนตัวของน้ำเกลือไปยังพื้นผิวของเซเรสซึ่งชี้ให้เห็นว่าร่างที่เต็มไปด้วยน้ำแข็งขนาดใหญ่อื่น ๆ ที่ไม่ใช่ดวงจันทร์ก็อาจทำงานได้เช่นกัน
มีหลักฐานการเคลื่อนที่ของของไหลเข้ามาปล่อง Occator Crater ถูกเผยให้เห็นโดยคราบสีสดใสบนพื้นผิว แต่เบาะแสอื่นๆ มาจากกองทรงกรวยที่น่าสนใจจำนวนมากที่มีลักษณะคล้ายกับปิงโกบนโลก - ภูเขาน้ำแข็งขนาดเล็กในบริเวณขั้วโลกที่เกิดจากน้ำใต้ดินที่แข็งตัวภายใต้ความกดดัน มีผู้พบเห็นลักษณะดังกล่าวบนดาวอังคาร แต่การค้นพบบนเซเรสนับเป็นครั้งแรกที่มีการพบเห็นพวกมันบนดาวเคราะห์แคระ
ในขนาดที่ใหญ่ขึ้น นักวิทยาศาสตร์สามารถถ่ายภาพได้ความหนาแน่นของโครงสร้างเปลือกโลกเซเรสโดยพิจารณาจากความลึก — ครั้งแรกสำหรับวัตถุดาวเคราะห์ที่อุดมด้วยน้ำแข็ง จากการวัดแรงโน้มถ่วง พวกเขาพบว่าความหนาแน่นของเปลือกโลกเซเรสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตามความลึก นอกเหนือจากผลกระทบจากแรงกดธรรมดา นักวิจัยสรุปว่าเมื่ออ่างเก็บน้ำเซเรสแข็งตัว เกลือและตะกอนจะซึมเข้าไปในเปลือกโลกด้านล่าง
อ่านยัง
นักล่าสมบัติพบขุมทรัพย์อายุ 3000 ปีในสกอตแลนด์
ฝนดาวตกเซอุส - 2020: สถานที่ที่จะเห็นสถานที่และวิธีการถ่ายภาพ
ดูแผนที่ 3 มิติของจักรวาล: มันถูกรวบรวมมา 20 ปีแล้วและมันก็ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจอยู่แล้ว