Органические вещества на Церере, вероятно, имеют космическое происхождение
Органический материал, обнаруженный в нескольких областях на поверхности карликовой планеты Церера, вероятно, имеет экзогенное происхождение. Его могли занести астероиды из внешней части пояса астероидов.
В журнале AGU Advances международная группа исследователей под руководством Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка (MPS, Германия) представила наиболее полный на сегодняшний день анализ этого материала и его геологического контекста. Впервые для анализа данных с космического аппарата NASA Dawn была использована искусственный интеллект.
Согласно исследованию, уникальный криовулканизм Цереры, при котором солёный рассол поднимается из недр на поверхность, не является причиной обнаруженных органических отложений. Эти выводы помогают понять, где и как в Солнечной системе могли возникнуть условия, пригодные для жизни.
Органические молекулы — необходимый компонент для потенциально обитаемых миров. В последние годы такие молекулы были найдены на транснептуновых объектах, кометах и далёких астероидах. Эти тела считаются в значительной степени неизменными остатками ранней Солнечной системы.
Церера расположена в середине пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Учёных интересует происхождение её органических компонентов: возникли ли они локально или были занесены позже?
Поиск органики с орбиты
Свидетельства органических отложений были найдены на ранних этапах миссии Dawn. Аппарат сопровождал Цереру с марта 2015 года около трёх с половиной лет, сканируя всю её поверхность камерой и спектрометром.
Потенциальные участки с органическим материалом можно обнаружить по данным камеры: яркость отражённого света заметно увеличивается с ростом длины волны. Спектрометр подтверждает или опровергает наличие органики.
Хотя удалённые данные не позволяют однозначно идентифицировать отдельные типы молекул, достоверно установлено, что обнаруженные отложения состоят из органических соединений с цепочечной структурой — алифатических углеводородов.
В текущем исследовании искусственный интеллект впервые был использован для поиска следов таких молекул по всей поверхности карликовой планеты.
«Участки с такими органическими молекулами на Церере на самом деле редки и лишены каких-либо признаков криовулканизма», — резюмирует результаты первый автор Ранджан Саркар (MPS).
Подавляющее большинство отложений находится вдоль края или рядом с большим кратером Эрнутет в северном полушарии. Только три участка расположены на большем расстоянии от него. Были обнаружены два ранее неизвестных участка.
«Ни в одном из месторождений мы не находим свидетельств текущей или прошлой вулканической или тектонической активности: нет траншей, каньонов, вулканических куполов или жерл. Кроме того, поблизости нет глубоких ударных кратеров», — говорит Мартин Хоффманн (MPS).
Удары от далёких соседей
Во время миссии Dawn Церера оказалась необычным криовулканическим миром. Под её поверхностью скрыт водный рассол, который в некоторых местах просачивался на поверхность до недавнего времени.
«Конечно, первое предположение — что уникальный криовулканизм Цереры транспортировал органический материал из недр тела на поверхность, — говорит Андреас Натус (MPS), руководитель команды камеры. — Но наши результаты показывают обратное».
В местах криовулканической активности нет доказательств наличия органики. А там, где органические соединения достоверно обнаружены, нет признаков глубинной или поверхностной активности.
Исследователи утверждают, что органический материал был занесён при ударе одного или нескольких астероидов из внешней части пояса астероидов. Компьютерное моделирование показывает, что эти тела относятся к числу наиболее часто сталкивавшихся с Церерой. Поскольку они не набирают большой скорости, при ударе выделяется мало тепла, что позволяет органическим соединениям выжить.
«К сожалению, Dawn не может обнаружить все типы органических соединений», — отмечает Натус. Вполне вероятно, что строительные блоки жизни также формировались в подземном океане Цереры и, возможно, достигали поверхности — или достигают до сих пор.
«Однако органические отложения, которые до сих пор достоверно обнаружены Dawn, вероятно, не происходят из самой Цереры», — объясняет он. Для обнаружения органического материала из недр Цереры потребовалась бы будущая посадочная миссия.
Научная камера миссии Dawn (Dawn Framing Cameras) была разработана, построена и управлялась под руководством MPS. Спектрометр VIR был предоставлен Итальянским космическим агентством ASI.