Tra le caratteristiche più sorprendenti sulla superficie di Cerere ci sono i punti luminosi al centro del cratere Occator che spiccavano già quando la sonda spaziale della NASA Dawn si avvicinava al pianeta nano. Gli scienziati sotto la guida del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) hanno ora per la prima volta determinato l'età di questo materiale brillante, che consiste principalmente di depositi di sali minerali speciali. Con circa quattro milioni di anni solo, questi depositi sono circa 30 milioni di anni più giovani del cratere stesso. Questo, così come la distribuzione e la natura del materiale brillante all'interno del cratere, suggerisce che il cratere Occator sia stato teatro di esplosioni eruttive di acqua salmastra nel sottosuolo per un lungo periodo e fino a poco tempo fa. Cerere è quindi il corpo più vicino al Sole che mostra attività criovulcanica.

Per quasi due anni, la sonda spaziale della NASA Dawn ha accompagnato il pianeta nano Cerere, che orbita intorno al Sole all'interno della fascia di asteroidi tra Marte e Giove. Durante la prima parte della missione, la sonda è avanzata verso orbite sempre più basse fino a quando tra dicembre 2015 e settembre 2016 solo circa 375 chilometri l'hanno separata dalla superficie. Durante questa cosiddetta orbita di mappatura a bassa altitudine, le telecamere di inquadratura dell'alba hanno prodotto immagini ad alta risoluzione della superficie di Cerere con una risoluzione di 35 metri per pixel. Le fotocamere con inquadratura dell'alba, Il sistema di imaging scientifico di Dawn, sono stati sviluppati e costruiti e sono gestiti sotto la guida del MPS.

I ricercatori MPS hanno ora studiato a fondo le complesse strutture geologiche mostrate nelle immagini dettagliate del cratere Occator. Queste strutture includono fratture, valanghe, e più giovane, crateri più piccoli. "In questi dati, l'origine e l'evoluzione del cratere come si presenta oggi possono essere lette più chiaramente che mai", dice Andreas Nathues, Investigatore capo della telecamera di inquadratura. Ulteriori indicazioni sono state fornite dalle misurazioni dello spettrometro a infrarossi VIR a bordo di Dawn.

Il cratere Occator situato nell'emisfero settentrionale di Cerere misura 92 chilometri di diametro. Al suo centro si trova una fossa del diametro di circa 11 chilometri. Su alcune parti dei suoi bordi, montagne frastagliate e ripidi pendii salgono fino a 750 metri di altezza. All'interno della fossa si formò una cupola luminosa. Ha un diametro di 3 chilometri, è alto 400 metri e mostra fratture prominenti.

"Questa cupola contiene il materiale più brillante su Cerere, " dice lo scienziato MPS Thomas Platz. I ricercatori chiamano il materiale brillante nella fossa centrale Cerealia Facula. I dati VIR mostrano che è ricco di alcuni sali, cosiddetti carbonati. Poiché gli impatti successivi in ​​quest'area non hanno esposto nessun altro materiale dalla profondità, questa cupola forse è costituita interamente da materiale brillante. Le macchie luminose sparse (Vinalia Faculae) situate più all'esterno del cratere sono più chiare, formano uno strato più sottile e, come mostrano i dati VIR e della telecamera, risultano essere una miscela di carbonati e materiale circostante scuro.

Nathues e il suo team interpretano la fossa centrale con le sue rocce, cresta frastagliata come residuo di un'antica montagna centrale. Si è formato a seguito dell'impatto che ha creato il cratere Occator circa 34 milioni di anni fa ed è crollato in seguito. La cupola di materiale brillante è molto più giovane:solo circa quattro milioni di anni. La chiave per determinare queste età era il conteggio accurato e la misurazione dei crateri più piccoli lacerati da impatti successivi. L'assunto di base di questo metodo è che le superfici che mostrano molti crateri siano più vecchie di quelle meno fortemente "perforate". Poiché anche crateri molto piccoli sono visibili in immagini ad alta risoluzione, il nuovo studio contiene la datazione più accurata finora.

"L'età e l'aspetto del materiale che circonda la cupola luminosa indicano che Cerealia Facula fu formata da un ricorrente, processo eruttivo, che scagliava anche materiale nelle regioni più esterne della fossa centrale", dice Nathues. "Un singolo evento eruttivo è piuttosto improbabile, " aggiunge. Uno sguardo al sistema di Giove supporta questa teoria. Le lune Callisto e Ganimede mostrano cupole simili. I ricercatori le interpretano come depositi vulcanici e quindi come segni di criovulcanesimo.

Gli scienziati dell'MPS ipotizzano che su Cerere sia attivo un processo simile. "Il grande impatto che ha strappato il gigantesco cratere Occator sulla superficie del pianeta nano deve aver originariamente dato il via a tutto e innescato la successiva attività criovulcanica, " dice Nathues. Dopo l'interruzione dell'impatto, i ricercatori della salamoia sospettano che sia come uno strato completo che come macchie sparse sotto il mantello roccioso sia stato in grado di avvicinarsi alla superficie. La pressione più bassa consentita all'acqua e ai gas disciolti, come metano e anidride carbonica, per sfuggire formando un sistema di prese d'aria. In superficie, apparvero fratture attraverso le quali la soluzione satura eruttò dalla profondità. I sali depositati hanno gradualmente formato l'attuale cupola.

L'ultima di queste eruzioni deve aver creato l'attuale superficie della cupola quattro milioni di anni fa. Se l'attività criovulcanica è cessata completamente o è in corso a un livello inferiore, è ancora poco chiaro. Le immagini del cratere che mostra foschia quando ripreso da determinate angolazioni sembrano parlare per quest'ultimo. Già alla fine del 2015 I ricercatori MPS hanno spiegato questo fenomeno con la sublimazione dell'acqua.

Indagini recenti supportano questa interpretazione. I ricercatori MPS hanno valutato numerose immagini del cratere Occator da una prima fase della missione prese da una distanza di 14, 000 chilometri e da angoli bassi. Mostrano chiaramente variazioni di luminosità seguendo un ritmo diurno. "La natura della diffusione della luce sul fondo di Occator differisce fondamentalmente da quella in altre parti della superficie di Cerere, Il ricercatore MPS Guneshwar Singh Thangjam descrive il risultato della sua analisi. "La spiegazione più probabile è che vicino al fondo del cratere un sottile strato ottico, si forma una foschia semitrasparente, " aggiunge. I ricercatori ritengono che la foschia sia probabilmente formata dalla sublimazione dell'acqua che emerge dalle fratture nel fondo del cratere quando esposta alla luce solare.