Cerere, con un diametro di quasi 1.000 km (620 miglia), è il corpo più grande nella fascia degli asteroidi. Tra il 2015 e il 2018, la navicella spaziale Dawn a energia ionica della NASA ha visitato il pianeta nano, alla ricerca di indizi per aiutarci a capire come si è formato il nostro sistema solare. Cerere è il primo pianeta nano mai visitato da un'astronave.
Ora che gli scienziati hanno lavorato con i dati di Dawn, stiamo cominciando a vedere quanto sia insolito Cerere. Una delle scoperte più scioccanti di Dawn è il vulcano Ahuna Mons, una caratteristica che sembra fuori posto in questo piccolo mondo. Ora gli scienziati del German Aerospace Center (DLR) hanno capito come si è formata questa strana caratteristica su questo piccolo pianeta intrigante.
"In questa regione, l'interno di Cerere non è solido e rigido, ma mobile e almeno parzialmente fluido."
Wladimir Neumann, Istituto di ricerca planetaria DLR.
Ahuna Mons sorge a 4 km (2,5 miglia) dalla superficie di Cerere. I lati sono lisci e senza tratti, un segnale che il vulcano si è formato di recente e non è stato lì abbastanza a lungo per assumere l'aspetto craterico sul resto della superficie di Cerere. Dopo aver misurato la gravità di Cerere e aver studiato la struttura interna del pianeta nano, gli scienziati affermano che il vulcano è stato creato quando una bolla di fango, acqua salata e roccia si è alzata dal centro di Cerere. Quella bolla esplose in un punto debole della crosta di Cerere e formò Ahuna Mons.
Quindi in pratica è un vulcano di fango gigante.
Ottaviano Ruesch dell'Agenzia spaziale europea (ESA), che è stato l'autore principale dello studio, ha dichiarato: “Siamo rimasti entusiasti di poter scoprire quale processo che si sta verificando nel mantello di Cerere, proprio sotto Ahuna Mons, è stato responsabile per portare materiale in superficie. "
Lo studio che delinea questi risultati è stato pubblicato sulla rivista Nature Geoscience. Ha coinvolto scienziati del DLR, il Centro aerospaziale tedesco e dell'Università di Munster. Si intitola "Estrusione di liquami su Cerere da un mantello convettivo fangoso".
Una volta che l'impasto di salamoia, fango e roccia fuggì dall'interno di Cerere, colpì il freddo dello spazio. Cerere non ha atmosfera, quindi il materiale si è solidificato nella forma che vediamo ora.
Uno dei partecipanti a questo studio è Wladimir Neumann dell'Istituto di ricerca planetaria DLR di Berlino-Adlershof e dell'Università di Münster. In un comunicato stampa, ha dichiarato: “In questa regione, l'interno di Cerere non è solido e rigido, ma mobile e almeno parzialmente fluido. Questa "bolla" che si è formata nel mantello di Cerere sotto Ahuna Mons è una miscela di acqua salata e componenti rocciose ".
Gli scienziati che studiano Cerere presumono che il pianeta nano abbia una composizione simile ad altri corpi nella stessa regione. Secondo tale presupposto, Cerere è costituito principalmente da rocce silicee. (Le rocce silicee sono costituite in gran parte da silice o biossido di silicio: SiO2.) Ma ci sarà anche una notevole quantità di ghiaccio d'acqua e, probabilmente, strati di acqua liquida. Stanno anche lavorando sul presupposto che Cerere contenga una percentuale maggiore di acqua dolce e ghiaccio rispetto alla Terra. Pensano che fino a un quarto della massa del pianeta nano sia ghiaccio o acqua.
L'interno di Cerere è differenziato, nel senso che nel tempo i materiali che compongono l'interno del pianeta si sono separati in diversi strati. Elementi pesanti come il ferro affondarono al centro, mentre sostanze più leggere come l'acqua o i silicati di roccia contenenti alluminio salivano. Anche se Cerere ha 4,5 miliardi di anni, il decadimento radioattivo di elementi all'interno del pianeta sta ancora generando calore, proprio come sulla Terra.
Questo calore genera bolle di liquame di salamoia, fango e roccia, che premono contro la solida crosta dal basso. Ciò forma cupole alte fino a un chilometro e quando la pressione penetra attraverso la crosta, il liquame scorre sulla superficie e si solidifica.
Certo, non c'è modo di vedere queste bolle all'interno di Cerere. Letture gravitazionali hanno tradito la loro presenza.
Il campo gravitazionale di Cerere ad Ahuna Mons è un'anomalia e gli scienziati hanno misurato quell'anomalia monitorando la velocità e l'altitudine di Dawn. Mentre Dawn sorvolava il vulcano, la gravità accelerò l'astronave e ne abbassò leggermente l'orbita. L'effetto Doppler di quei cambiamenti di velocità e altitudine sulle comunicazioni radio del veicolo spaziale lo ha dato via. "Abbiamo esaminato più da vicino questa anomalia e ulteriori modelli hanno rivelato che doveva essere un rigonfiamento nel mantello di Cerere", ha affermato Ottaviano Ruesch, autore principale dello studio. "La conclusione era ovvia: la miscela di sostanze fluide e rocce era arrivata in superficie e si era accumulata in Ahuna Mons."
Questo tipo di crio-vulcanismo è molto diffuso nel sistema solare esterno. Alcune delle lune di Giove e di Saturno ne mostrano la prova, così come Plutone. Ma quei mondi sono più grandi. Questo studio dimostra che i pianeti nani, e forse anche i grandi asteroidi, possono formare bolle di soluzione salina e roccia al loro interno, che possono poi risalire in superficie e fuggire. Gli scienziati planetari pensano che questo processo possa durare miliardi di anni, purché il decadimento radioattivo stia ancora riscaldando l'interno.
Fonti:
- Comunicato stampa: un nuovo e insolito tipo di attività vulcanica
- Research Paper: Estrusione di liquami su Cerere da un mantello con fango convettivo
- NASA: Dawn Mission Overview
- Voce di Wikipedia: Cerere
