Похоже, наличие тонкой содержащей воду атмосферы и вырывающихся из-под поверхности водяных струй может оказаться не исключением, а правилом для большинства крупных твердых тел Солнечной системы. Еще два месяца назад ученые считали, что таких тел всего два — Земля, с ее гейзерами в областях вулканической активности, да Энцелад, ледяной спутник Сатурна, на южном полюсе которого зонд Cassini обнаружил фонтаны водяного пара, бьющие на сотни километров.
В середине декабря прошлого года астрономы из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио (Техас) сообщили об открытии аналогичных струй на другом ледяном спутнике, на этот раз Юпитера — Европе. Открытие было сделано при помощи спектрометра на борту орбитального телескопа Hubble, этот прибор позволил заметить в атмосфере Европы излучение водорода и кислорода, из чего астрономы сделали вывод о наличии струй водяного пара, вырывающихся из трещин на южном полюсе спутника.
Не прошло и двух месяцев — и вот новый фонтан, открытый в Солнечной системе. В статье, опубликованной в журнале Nature Майклом Купперсом из Европейского центра космической астрономии в Вильянуэва-де-ла-Каньяде (Испания), говорится об открытии источников водяного пара на еще одном необычном теле — карликовой планете Церера.
Церера — ближайшая к Земле карликовая планета, которая вращается в Главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера и является самым крупным объектом этого пояса — диаметром почти 1000 км.
Более двух веков астрономы считали ее астероидом, но в 2006 году Международный астрономический союз отнес ее к карликовым планетам.
В отличие от большинства относительно легких астероидов пояса, Церера в ходе своей эволюции под действием гравитации «перемешала» свое вещество: тяжелые элементы образовали ядро, легкие — криомантию, которая состоит преимущественно из водяного льда.
До последнего времени Церера считалась в геологическом смысле мертвым телом, не проявляющим вулканизма.
Поискать воду в атмосфере Цереры Купперс с коллегами попытался в 2012 году при помощи инфракрасного спектрометра, установленного на борту космического телескопа Herschel, который в прошлом году закончил свою работу. Ведя наблюдения на частоте линии воды (556,936 ГГц), астрономы обнаружили в атмосфере Цереры небольшое присутствие водяного пара. Несмотря на то что, в силу удаленности, получить пространственное распределение пара не представляется возможным, ученые все-таки смогли оценить его распределение по долготам. Зная скорость собственного вращения Цереры, ученые выяснили,
что на планете есть как минимум два источника водяного пара, ассоциированные с темными областями поверхности, которые слабо, но подпитывают тонкую атмосферу.
Слабо — это 6 кг в секунду на всю планету, однако и этого количества оказалось достаточно для телескопа Herschel, специально «заточенного» на поиск молекул воды в далеком космосе.
Однако ответить, какой точно механизм заставляет пар покидать поверхность Цереры, астрономы пока не могут. Встает ли эта карликовая планета в один ряд с Землей, Энцеладом и Европой?
«Если причина водяной активности действительно кроется в криовулканизме, то да, мы можем так считать. Однако я думаю, что там, в отличие от Земли, бьет не жидкая вода, а водяной пар, рассказал Купперс «Газете.Ru». — Если причина в подповерхностной сублимации льда, то Церера больше напоминает огромную комету с очень низким уровнем активности».
Для наличия криовулканизма необходимо, чтобы внутри планеты был источник тепла. На Ио, спутнике Юпитера, и Энцеладе, спутнике Сатурна, источником тепла для вулканической деятельности является приливное воздействие со стороны их планет. С Церерой такое невозможно, однако некоторые модели предполагают,
что в ее недрах есть теплый слой, подогреваемый долгоживущими радиоактивными изотопами.
Как бы то ни было, открытие астрономов пришлось весьма кстати. Ровно через год до карликовой планеты доберется космический аппарат Dawn, который уже обследовал совершенно не похожую на Цереру Весту — напоминающий картошку астероид, не имеющий ледяной оболочки, но имеющий железное ядро. «Dawn сможет «рассмотреть» эти темные области на Церере с высоким разрешением и ответить на вопрос, что является источником водяного пара», — считает Купперс.
Главная миссия зонда Dawn — понять, почему так отличаются в строении, а значит, в эволюции крупнейшие объекты пояса астероидов — Церера и Веста. Стоит ли ожидать, что в Солнечной системе есть другие тела, обладающие криовулканизмом?
«Я не знаю… возможно, следующими кандидатами станут Фемида и Кибела (крупные астероиды Главного пояса, на поверхности которых присутствует лед)», — предположил автор открытия.