Occator: isvulkaner bakom Ceres märkliga krater

En av dvärgplaneten Ceres största gåtor är ett steg närmre sin lösning. Forskare vid Max Planck-institutet i Göttingen har i en ny studie lagt fram belägg för att isvulkaner ligger bakom de ljusa fläckarna i kratern Occators mitt. Vi har pratat med Andreas Nathues, studiens huvudförfattare, om resultaten och de kommande stegen i efterforskningarna.

Rymdsonden Dawn anlände under början av 2015 till dvärgplaneten Ceres, belägen i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter, med målet att söka svar på flera frågor. En av de stora gåtorna har varit de märkliga ljusa fläckarna på dess yta som sedan tidigare varit kända från Hubbleteleskopets bilder av Ceres, och i samband med Dawns ankomst bjöds allmänheten in att rösta på vilket fenomen som skulle kunna ligga bakom strukturerna. Observationer visade att fläckarna delade på sig, och det spekulerades kring om det skulle kunna vara is eller salt som orsakade fenomenet. Forskaren Timothy Titus föreslog i april 2015 att det kunde röra sig om vulkanisk aktivitet som sprutar ut is över dvärgplanetens yta.

I oktober samma år släpptes nya skarpa bilder på sådana fläckar i kratern Occators mitt, och nu tydde det mesta på att det skulle röra sig om fläckar av is där vattenånga släpps ut. Observationer av dis över kratern gav ytterligare antydningar om att de ljusa fläckarna skulle bestå av vattenis som sublimerar och inte saltlager.

Nu har forskare vid Max Planck-institutet lagt fram ytterligare belägg för geologisk aktivitet i form av isvulkaner, skriver institutet i ett pressmeddelande. Forskarlaget har använt sig av nya högupplösta bilder av området, tagna under en närpassage på bara 375 kilometers höjd över dvärgplanetens yta med en kamera som utvecklats av Max Planck-institutet. På den höjden täcker varje pixel 35 meter av Ceres yta vilket har gett forskarna helt nya möjligheter att närstudera området.

– Occators centrala område är den mest intressanta platsen på Ceres, och vi kommer att fortsätta med analys av ytterligare data, berättar Andreas Nathues, huvudförfattare av studien.

Kratern Occator är belägen på Ceres norra halvklot. Den har en diameter på nästan tio mil och från de 750 meter höga, taggiga bergskanterna sluttar det brant mot kraterns gropiga mitt. I centrum reser sig Cerealia Facula, en tre kilometer bred och 400 meter hög höjd, och denna plats består av det ljusaste materialet på dvärgplaneten. De mindre ljusa fläckarna runt omkring området kallas Vinalia Faculae, och allt tyder på att dessa består av material från höjden som blandats upp med mörkare material från kratern. Med hjälp av data från den infraröda spektrometern VIR ombord på Dawn har forskarna kunnat visa att området är rikt på karbonater, ett salt av kolsyra.

Genom att räkna antalet mindre kratrar i omgivningen och mäta deras storlek har forskarna kunnat bedöma områdets ålder, och troligtvis bildades Occator för omkring 34 miljoner år sedan. Området i dess mitt är däremot betydligt yngre med en ålder på ungefär 4 miljoner år. Utifrån detta har forskarna dragit slutsatsen att Cerealia Facula har bildats genom upprepade eruptiva processer där material har kastats ut i kratern, vilket får stöd från liknande observationer av Jupiters månar Callisto och Ganymedes. I studien skriver de att det massiva nedslag som gav upphov till kratern troligtvis utgjorde den utlösande faktorn för processen.

Nu väntar fortsatta undersökningar av området. Bland annat har observationer visat att det dagligen bildas dis över den kraterns mitt, och forskarna vill fastställa dess ursprung.

– Under de senaste månaderna har vi samlat in har flera hundra bilder av Occator från en högre omloppsbana för att kunna fastställa den ovanliga spridningen av ljus över området, säger Andreas Nathues. Sannolikt har fenomenet att göra med det dis som observerats.

Andreas Nathues berättar att de har två hypoteser kring disets ursprung. Den ena hypotesen är att vattenis sublimerar när solen lyser upp området och då drar med sig partiklar, vilket skulle kunna ge upphov till diset.

– Det skulle också kunna vara så att gaser från Ceres inre stiger upp genom sprickor i ytan och drar med sig partiklar. Och vi vet att det ljusa materialet i området har sitt ursprung i Ceres djup, säger han.

Om den senare hypotesen stämmer så skulle det tyda på att den vulkaniska aktiviteten fortfarande pågår.

– Vi vet inte heller om det kommer att ske någon ny eruption från området i Occators mitt, påpekar Andreas Nathues.

Gruppen planerar även att fortsätta med andra studier av Occator för att öka förståelsen för området.

– Nästa steg är dels att implementera en högupplöst 3D-modell över området baserad på våra datamosaiker, dels att vidareutveckla förståelsen för kraterns utveckling. Särskilt intressanta är de små, ljusa fläckarna nordost om den centrala fläcken, berättar Andreas Nathues.

Tag en virtuell flygtur med Dawn över Occator i klippet nedan: