La sonda spaziale americana Dawn è in orbita attorno all'asteroide Cerere tra Marte e Giove da marzo 2015. Grazie alle due telecamere di bordo identiche del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), le fotocamere da inquadratura, il pianeta nano è stato quasi completamente mappato. In uno studio attuale, un team guidato da scienziati dei rapporti MPS sulle regioni più settentrionali di Cerere, dove le macchine fotografiche di Göttingen hanno compiuto un'impresa molto speciale:sono riuscite a scattare foto di depositi di ghiaccio d'acqua in luoghi governati da un'oscurità quasi eterna.

Thomas Platz è l'autore principale dello studio ora pubblicato su Astronomia della natura , una nuova rivista specializzata. "Utilizzando le nostre fotocamere, abbiamo osservato i crateri nella regione vicino al polo nord tra i 65 ei 90 gradi nord. Alcuni di questi crateri sono almeno parzialmente nell'oscurità eterna, il che significa che non vengono mai raggiunti dalla luce solare. La ragione di ciò è che l'asse di rotazione di Cerere ha un angolo di inclinazione di soli 4.028 gradi, " spiega il membro del team di Framing Camera presso l'MPS. La piccola inclinazione assiale significa che il Sole non sorge mai molto al di sopra dell'orizzonte nel cielo sopra le regioni polari di Cerere. Ciò a sua volta significa che ostacoli come le pareti dei crateri proiettano lunghe ombre; considerevoli le aree della regione polare sono persino avvolte nella notte eterna.Anche se la luce del sole non cade mai direttamente su questi luoghi, piccole quantità di luce diffusa li raggiungono, riflessa dalle pareti dei crateri direttamente illuminate nelle vicinanze, Per esempio. La fotocamera può utilizzare questa luce debole ed esplorare l'oscurità. È così che si è imbattuto in diversi depositi luminosi:ghiaccio d'acqua.

La caccia ai depositi di ghiaccio è un lavoro duro:dei 634 crateri identificati con aree scure permanenti, dieci crateri con punti vistosamente luminosi al loro interno sono stati trovati nelle immagini delle fotocamere Framing. Un cratere relativamente giovane, ancora senza nome ma provvisoriamente chiamato Numero 2, gioca un ruolo speciale qui; si trova 69,9 gradi nord e ha un diametro di 3,8 chilometri. I depositi luminosi si estendono oltre l'oscurità permanente fino all'area che a volte è illuminata dalla luce solare diretta. "Questo offre l'opportunità di analizzare la luce riflessa da lì con lo strumento di bordo VIR (Visible and IR Spectrometer) di Dawn, fornito dall'Agenzia Spaziale Italiana, " spiega Andreas Nathues, che dirige l'esperimento di Framing Camera al MPS. "Possiamo vedere chiaramente la firma spettrale del ghiaccio d'acqua, ma non sono riuscito a trovare altri gas congelati." Gli scienziati presumono che anche gli altri depositi luminosi siano fatti principalmente di ghiaccio d'acqua.

Gli scienziati hanno a lungo pensato che l'interno di Cerere contenga grandi quantità di ghiaccio perché la sua densità è così bassa - 2,1621 grammi per centimetro cubo. Questa è ora la seconda volta che l'acqua è stata trovata direttamente in superficie. I risultati attuali uniscono le misurazioni del telescopio Herschel gestito dall'Agenzia spaziale europea ESA, che ha misurato il vapore acqueo vicino a Cerere nel 2014. Nel dicembre 2015, Inoltre, I ricercatori di Max Planck a Göttingen hanno utilizzato le fotocamere a cornice per registrare macchie di nebbia su due crateri vicino all'equatore, allo stesso modo un'indicazione di acqua in forma di vapore.

I depositi di ghiaccio su parti della superficie di Cerere che subiscono la luce solare diretta sono risultati instabili a lungo, periodi geologici di tempo. La pianta nana non ha atmosfera e quindi il ghiaccio sublima in un periodo di tempo relativamente breve una volta raggiunto la superficie. Ciò significa che passa direttamente dal ghiaccio allo stato gassoso. In luoghi che sono permanentemente nell'oscurità, e quindi estremamente freddo, dove le temperature scendono sotto i meno 163 gradi Celsius, il ghiaccio può sopravvivere a lungo.

"Sappiamo che esistono depositi di ghiaccio nelle regioni polari della nostra Luna e del pianeta Mercurio, entrambi i quali non hanno nemmeno atmosfera. Questi depositi di ghiaccio possono essere spiegati come il risultato di eventi esterni come gli impatti di comete, " dice Nathues. "I crateri vicino ai poli di Cerere, però, contengono ghiaccio che è probabilmente indigeno di Cerere, cioè origina principalmente dalla stessa Cerere, " spiega Platz. Come hanno potuto dimostrare in una simulazione i coautori dello studio della Libera Università di Berlino, l'impatto che originariamente creò il cratere Oxo, Per esempio, avrebbe potuto spazzare via la roccia ghiacciata che esiste sotto la superficie e scagliarla fino alle regioni polari.