I minerali contenenti acqua sono diffusi su Cerere, suggerendo che il pianeta nano potrebbe aver avuto un oceano globale in passato. Che ne è stato di quell'oceano? Cerere potrebbe avere ancora liquido oggi? Due nuovi studi della missione Dawn della NASA fanno luce su queste domande.

Il team di Dawn ha scoperto che la crosta di Cerere è una miscela di ghiaccio, sali e materiali idrati che sono stati soggetti ad attività geologica passata e forse recente, e che questa crosta rappresenta la maggior parte di quell'antico oceano. Il secondo studio si basa sul primo e suggerisce che esiste un più morbido, strato facilmente deformabile sotto la crosta superficiale rigida di Cerere, che potrebbe essere la firma del liquido residuo rimasto dall'oceano, pure.

"Sempre più, stiamo imparando che Cerere è un complesso, mondo dinamico che potrebbe aver ospitato molta acqua liquida in passato, e potrebbe avere ancora un po' di sottoterra, " ha detto Julie Castillo-Rogez, Scienziato del progetto Dawn e coautore degli studi, con sede presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California.

Cosa c'è dentro Cerere? La gravità lo dirà.

Atterrare su Cerere per investigarne l'interno sarebbe tecnicamente impegnativo e rischierebbe di contaminare il pianeta nano. Anziché, gli scienziati usano le osservazioni di Dawn in orbita per misurare la gravità di Cerere, per stimarne la composizione e la struttura interna.

Il primo dei due studi, guidato da Anton Ermakov, un ricercatore post-dottorato presso JPL, ha utilizzato le misurazioni dei dati di forma e gravità della missione Dawn per determinare la struttura interna e la composizione di Cerere. Le misurazioni provengono dall'osservazione dei movimenti del veicolo spaziale con il Deep Space Network della NASA per tracciare piccoli cambiamenti nell'orbita del veicolo spaziale. Questo studio è pubblicato sul Journal of Geophysical Research.

La ricerca di Ermakov e dei suoi colleghi supporta la possibilità che Cerere sia geologicamente attiva, se non ora, allora potrebbe essere stato nel recente passato. Tre crateri:Occatore, Kerwan e Yalode e l'alta montagna solitaria di Cerere, Ahuna Mons, sono tutti associati a "anomalie di gravità". Ciò significa che le discrepanze tra i modelli degli scienziati della gravità di Cerere e ciò che Dawn ha osservato in queste quattro località possono essere associate alle strutture del sottosuolo.

"Cerere ha un'abbondanza di anomalie gravitazionali associate a eccezionali caratteristiche geologiche, " disse Ermakov. Nei casi di Ahuna Mons e Occator, le anomalie possono essere utilizzate per comprendere meglio l'origine di queste caratteristiche, che si ritiene siano diverse espressioni del criovulcanesimo.

Lo studio ha rilevato che la densità della crosta è relativamente bassa, più vicino a quello del ghiaccio che delle rocce. Però, uno studio del ricercatore ospite di Dawn Michael Bland dell'U.S. Geological Survey ha indicato che il ghiaccio è troppo morbido per essere il componente dominante della forte crosta di Cerere. Così, come può la crosta di Cerere essere leggera come il ghiaccio in termini di densità, ma contemporaneamente molto più forte? Per rispondere a questa domanda, un altro team ha modellato l'evoluzione della superficie di Cerere nel tempo.

Un oceano "fossile" a Cerere

Il secondo studio, guidato da Roger Fu all'Università di Harvard a Cambridge, Massachusetts, ha studiato la forza e la composizione della crosta di Cerere e l'interno più profondo studiando la topografia del pianeta nano. Questo studio è pubblicato sulla rivista Earth and Planetary Science Letters

Studiando come si evolve la topografia su un corpo planetario, gli scienziati possono capire la composizione del suo interno. Un forte, la crosta dominata dalla roccia può rimanere invariata nell'età di 4,5 miliardi di anni del sistema solare, mentre una crosta debole ricca di ghiaccio e sali si deformerebbe nel tempo.

Modellando come scorre la crosta di Cerere, Fu e colleghi hanno scoperto che è probabilmente una miscela di ghiaccio, sali, roccia e un componente aggiuntivo ritenuto essere clatrato idrato. Un clatrato idrato è una gabbia di molecole d'acqua che circonda una molecola di gas. Questa struttura è 100 a 1, 000 volte più forte del ghiaccio d'acqua, pur avendo quasi la stessa densità.

I ricercatori ritengono che Cerere una volta avesse caratteristiche superficiali più pronunciate, ma con il tempo si sono appianati. Questo tipo di appiattimento di montagne e valli richiede una crosta ad alta resistenza appoggiata su uno strato più deformabile, che Fu e colleghi interpretano per contenere un po' di liquido.

Il team pensa che la maggior parte dell'antico oceano di Cerere sia ora congelato e legato alla crosta, rimanendo sotto forma di ghiaccio, clatrati idrati e sali. Per lo più è stato così per più di 4 miliardi di anni. Ma se c'è del liquido residuo sotto, quell'oceano non è ancora del tutto ghiacciato. Ciò è coerente con diversi modelli di evoluzione termica di Cerere pubblicati prima dell'arrivo di Dawn lì, supportando l'idea che l'interno più profondo di Cerere contenga liquido rimasto dal suo antico oceano.