Sebagai tubuh tunggal terbesar di Sabuk Asteroid, Ceres telah lama menjadi sumber daya tarik bagi para astronom. Selain menjadi satu-satunya asteroid yang cukup besar untuk membulat di bawah gravitasinya sendiri, ia juga merupakan satu-satunya planet minor yang ditemukan dalam orbit Neptunus. Dan dengan kedatangan sang Fajar menyelidiki sekitar Ceres pada bulan Maret 2015, kami telah disuguhi aliran temuan ilmiah tentang protoplanet ini.
Temuan terbaru, yang datang sebagai sesuatu yang mengejutkan, ada hubungannya dengan komposisi planet ini. Bertentangan dengan apa yang diduga sebelumnya, bukti baru menunjukkan bahwa Ceres memiliki cadangan air es yang besar di dekat permukaannya. Bukti ini dan lainnya menunjukkan bahwa di bawah permukaannya yang berbatu dan dingin, Ceres memiliki endapan air cair yang bisa memainkan peran utama dalam evolusinya.
Bukti ini dipresentasikan pada pertemuan American Geophysical Union 2016, yang dimulai pada hari Senin, 12 Desember, di San Fransisco. Di tengah ribuan seminar yang merinci temuan terbesar yang dibuat selama setahun terakhir di bidang ruang dan ilmu bumi - yang mencakup pembaruan dari misi Curiosity - anggota tim misi Dawn berbagi hasil penelitian mereka, yang baru-baru ini diterbitkan di Ilmu.
Berjudul "Es air yang luas di dalam regolith Ceres yang diubah dengan air: Bukti dari spektroskopi nuklir", studi tim misi merinci bagaimana data dikumpulkan oleh Fajar Gamma Ray dan Neutron Detector (GRaND) menentukan konsentrasi hidrogen, besi, dan kalium dalam kerak Ceres. Dengan melakukan hal itu, ia dapat menempatkan batasan pada kandungan es planet itu, dan bagaimana permukaannya kemungkinan diubah oleh air cair di bagian dalam Ceres.
Singkatnya, instrumen GRaND mendeteksi tingkat tinggi hidrogen dalam struktur paling atas Ceres (10% berat), yang muncul paling menonjol di sekitar garis lintang pertengahan. Bacaan ini konsisten dengan hamparan es air yang luas. Data GRaND juga menunjukkan bahwa alih-alih terdiri dari lapisan es padat, es cenderung mengambil bentuk campuran berpori dari bahan batuan (di mana es mengisi pori-pori).
Sebelumnya, es dianggap hanya ada di daerah kawah tertentu di Ceres, dan dianggap sebagai hasil dari dampak yang menimbun es air selama sejarah panjang Ceres. Tetapi seperti yang dikatakan Thomas Prettyman - peneliti utama instrumen GRAND Dawn - dalam siaran pers NASA, para ilmuwan sekarang memikirkan kembali posisi ini:
“Di Ceres, es tidak hanya terlokalisasi pada beberapa kawah saja. Itu ada di mana-mana, dan lebih dekat ke permukaan dengan garis lintang lebih tinggi. Hasil ini mengkonfirmasi prediksi yang dibuat hampir tiga dekade lalu bahwa es dapat bertahan selama miliaran tahun tepat di bawah permukaan Ceres. Bukti menguatkan keberadaan es air dekat permukaan pada asteroid sabuk utama lainnya. "
Konsentrasi besi, kalium dan karbon yang dideteksi oleh instrumen GRaND juga mendukung teori bahwa permukaan Ceres diubah oleh air cair di interior. Pada dasarnya, para ilmuwan berteori bahwa peluruhan unsur-unsur radioaktif dalam Ceres menciptakan panas yang cukup untuk menyebabkan struktur protoplanet untuk membedakan antara interior berbatu dan kulit luar es - yang juga memungkinkan mineral seperti yang diamati disimpan di permukaan.
Demikian pula, penelitian kedua yang dihasilkan oleh para peneliti dari Institut Max Planck untuk Penelitian Surya memeriksa ratusan kawah yang teduh secara permanen yang terletak di belahan utara Ceres. Menurut penelitian ini, yang muncul baru-baru ini di Astronomi Alam, kawah-kawah ini adalah "perangkap dingin", di mana suhu turun menjadi kurang dari 11o K (-163 ° C; -260 ° F), sehingga mencegah semua kecuali jumlah es terkecil dari berubah menjadi uap dan melarikan diri.
Dalam sepuluh kawah ini, tim peneliti menemukan endapan materi cerah, mengingatkan pada apa Fajar terlihat di Kawah Penduduk. Dan di salah satu yang sebagian diterangi matahari, Fajar spektrometer pemetaan inframerah mengkonfirmasi keberadaan es. Ini menunjukkan bahwa es air disimpan di ceres yang lebih gelap di Ceres dengan cara yang mirip dengan apa yang telah diamati di sekitar wilayah kutub Merkurius dan Bulan.
Dari mana air ini berasal (mis. Apakah itu ditimbun oleh meteor atau tidak) tetap menjadi misteri. Tapi bagaimanapun, itu menunjukkan bahwa molekul air di Ceres bisa bergerak dari pertengahan garis lintang yang lebih hangat ke daerah kutub yang lebih dingin dan lebih gelap. Ini mendukung teori bahwa Ceres mungkin memiliki atmosfer uap air yang lemah, yang disarankan kembali pada 2012-13 berdasarkan bukti yang diperoleh oleh Herschel Space Observatory.
Semua ini menambahkan hingga Ceres menjadi protoplanet yang berair dan aktif secara geologis, yang dapat menjadi petunjuk bagaimana kehidupan ada miliaran tahun yang lalu. Sebagai Carol Raymond, wakil penyelidik utama misi Dawn, juga menjelaskan dalam siaran pers NASA:
“Studi-studi ini mendukung gagasan bahwa es terpisah dari batuan pada awal sejarah Ceres, membentuk lapisan kerak yang kaya es, dan bahwa es tetap berada di dekat permukaan selama sejarah tata surya. Dengan menemukan mayat yang kaya air di masa lalu yang jauh, kita dapat menemukan petunjuk tentang di mana kehidupan mungkin ada di tata surya awal. ”
Kembali pada bulan Juli, Fajar memulai fase misi yang diperpanjang, yang terdiri dari itu melakukan beberapa orbit Ceres lagi. Saat ini, ia terbang dalam orbit elips pada jarak lebih dari 7.200 km (4.500 mil) dari protoplanet. Wahana antariksa itu diperkirakan beroperasi hingga 2017, tetap menjadi satelit abadi Ceres hingga akhir.
