เซเรสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 1,000 กม. (620 ไมล์) เป็นร่างที่ใหญ่ที่สุดในแถบดาวเคราะห์น้อย ระหว่างปี 2015 ถึงปี 2018 ยานอวกาศ Dawn ที่ขับเคลื่อนด้วยไอออนของนาซ่าได้ไปเยี่ยมดาวเคราะห์แคระโดยมองหาเบาะแสเพื่อช่วยให้เราเข้าใจว่าระบบสุริยะของเราก่อตัวอย่างไร เซเรสเป็นดาวเคราะห์แคระแห่งแรกที่ยานอวกาศเคยเยี่ยมชม
ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานกับข้อมูลจาก Dawn เราจะเริ่มเห็นว่าเซเรสผิดปกติอย่างไร หนึ่งในสิ่งที่ค้นพบที่น่าตกใจที่สุดของ Dawn คือภูเขาไฟ Ahuna Mons ซึ่งเป็นสถานที่ที่ดูเหมือนจะไม่เกิดขึ้นในโลกใบเล็ก ๆ แห่งนี้ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน (DLR) ได้ค้นพบว่าคุณลักษณะแปลก ๆ นี้ก่อตัวขึ้นบนดาวเคราะห์ดวงเล็ก ๆ ที่น่าสนใจนี้ได้อย่างไร
“ ในภูมิภาคนี้การตกแต่งภายในของเซเรสนั้นไม่แข็งและแข็งทื่อ แต่มีการเคลื่อนที่และอย่างน้อยก็เป็นของเหลวบางส่วน”
Wladimir Neumann, สถาบันวิจัยดาวเคราะห์ของ DLR
Ahuna Mons เพิ่มขึ้น 4 กม. (2.5 ไมล์) จากพื้นผิว Ceres ด้านข้างของมันเรียบและไม่มีรูปร่างซึ่งเป็นสัญญาณว่าภูเขาไฟก่อตัวขึ้นเมื่อไม่นานมานี้และไม่ได้อยู่ที่นั่นนานพอที่จะมองเห็นใบหน้าที่ปล่องภูเขาไฟบนพื้นผิวที่เหลือของเซเรส หลังจากการวัดแรงโน้มถ่วงของ Ceres และศึกษาโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์แคระนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าภูเขาไฟถูกสร้างขึ้นเมื่อฟองโคลนโคลนน้ำเกลือและหินลุกขึ้นจากใจกลางเซเรส ฟองนั้นระเบิดทะลุจุดอ่อนในเปลือกโลกของ Ceres และก่อตัว Ahuna Mons
โดยพื้นฐานแล้วมันคือภูเขาไฟโคลนยักษ์
Ottaviano Ruesch จากองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งเป็นผู้เขียนนำการศึกษากล่าวว่า“ เราตื่นเต้นมากที่ได้ทราบว่ากระบวนการใดที่เกิดขึ้นในเสื้อคลุมของเซเรสใต้ Ahuna Mons มีหน้าที่รับผิดชอบในการนำเนื้อหา กับพื้นผิว”
การศึกษาสรุปผลเหล่านี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geoscience มันเกี่ยวข้องกับนักวิทยาศาสตร์จาก DLR ศูนย์การบินและอวกาศเยอรมันและจากมหาวิทยาลัย Munster มันมีชื่อว่า "การอัดขึ้นรูปแบบเหลวไหล Ceres จากเสื้อคลุมโคลนไหลเวียน"
เมื่อน้ำเกลือโคลนและหินหนีออกมาจากด้านในของเซเรสมันก็กระทบกับความเย็นของพื้นที่ เซเรสไม่มีบรรยากาศดังนั้นวัสดุจะแข็งตัวเป็นรูปร่างที่เราเห็นตอนนี้
หนึ่งในผู้สนับสนุนการศึกษาครั้งนี้คือ Wladimir Neumann จากสถาบันวิจัยดาวเคราะห์แห่ง DLR ใน Berlin-Adlershof และมหาวิทยาลัยMünster ในการแถลงข่าวเขากล่าวว่า“ ในภูมิภาคนี้การตกแต่งภายในของเซเรสนั้นไม่แข็งและแข็งทื่อ แต่มีการเคลื่อนไหวและอย่างน้อยก็เป็นของเหลวบางส่วน 'ฟองสบู่' ที่เกิดขึ้นในหิ้งของเซเรสภายใต้ Ahuna Mons เป็นส่วนผสมของน้ำเกลือและส่วนประกอบของหิน "
นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเซเรสสันนิษฐานว่าดาวเคราะห์แคระนั้นมีความคล้ายคลึงกับองค์ประกอบอื่น ๆ ในภูมิภาคเดียวกัน เซรีสประกอบด้วยหินซิลิกาเป็นหลัก (หินที่เป็นทรายประกอบด้วยซิลิกาหรือซิลิกอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่: SiO2) แต่จะมีน้ำแข็งจำนวนมากและมีแนวโน้มเป็นชั้นของน้ำของเหลว พวกเขายังทำงานกับสมมติฐานที่เซเรสมีสัดส่วนของน้ำจืดและน้ำแข็งที่สูงกว่าที่โลกทำ พวกเขาคิดว่าประมาณหนึ่งในสี่ของมวลดาวเคราะห์แคระคือน้ำแข็งหรือน้ำ
การตกแต่งภายในของ Ceres นั้นมีความแตกต่างกันซึ่งหมายความว่าเมื่อเวลาผ่านไปวัสดุที่ใช้ในการตกแต่งภายในของดาวเคราะห์นั้นได้ถูกแยกออกเป็นเลเยอร์ต่างๆ องค์ประกอบที่หนักหน่วงเช่นเหล็กที่จมลงสู่จุดศูนย์กลางในขณะที่สารที่มีน้ำหนักเบาเช่นน้ำหรือหินซิลิเกตที่ทำจากอลูมิเนียม แม้ว่าเซเรสมีอายุ 4.5 พันล้านปี แต่การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีในโลกยังคงสร้างความร้อนเหมือนโลก
ความร้อนนี้ก่อให้เกิดฟองของน้ำเกลือโคลนและหินซึ่งกดขึ้นกับเปลือกแข็งจากด้านล่าง รูปแบบนี้จะมีโดมสูงถึงกิโลเมตรและเมื่อแรงดันทะลุผ่านเปลือกโลกสารละลายจะไหลผ่านพื้นผิวและแข็งตัว
แน่นอนว่าไม่มีวิธีดูฟองเหล่านี้ในการตกแต่งภายในของ Ceres การอ่านความโน้มถ่วงทรยศต่อหน้าพวกเขา
สนามแรงโน้มถ่วงของ Ceres ที่ Ahuna Mons เป็นความผิดปกติและนักวิทยาศาสตร์วัดความผิดปกตินั้นโดยการตรวจสอบความเร็วและความสูงของรุ่งอรุณ เมื่อรุ่งอรุณบินผ่านภูเขาไฟแรงโน้มถ่วงก็เร่งยานอวกาศและลดวงโคจรของมันลงเล็กน้อย ผล Doppler ของการเปลี่ยนแปลงความเร็วและความสูงเหล่านั้นที่มีต่อการสื่อสารทางวิทยุของยานอวกาศทำให้เกิดขึ้น “ เราพิจารณาความผิดปกตินี้อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้นและการสร้างแบบจำลองเพิ่มเติมเปิดเผยว่าจะต้องมีการนูนในเสื้อคลุมของ Ceres” Ottaviano Ruesch ผู้เขียนนำการศึกษากล่าว “ ข้อสรุปชัดเจน: ส่วนผสมของสารของเหลวและหินเกิดขึ้นที่ผิวน้ำและซ้อนกันใน Ahuna Mons”
การแช่แข็งภูเขาไฟชนิดนี้แพร่หลายในระบบสุริยะรอบนอก ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบางดวงและดาวเสาร์แสดงหลักฐานของมันและดาวพลูโตก็เช่นกัน แต่โลกเหล่านั้นใหญ่กว่า การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์แคระและอาจเป็นดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่สามารถก่อตัวเป็นฟองของน้ำเกลือและหินในการตกแต่งภายในของพวกเขาซึ่งสามารถขึ้นสู่ผิวน้ำและหลบหนีได้ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์คิดว่ากระบวนการนี้สามารถอยู่ได้นานนับพันล้านปีตราบใดที่การสลายตัวของสารกัมมันตรังสียังคงทำให้เกิดความร้อนภายใน
แหล่งที่มา:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: กิจกรรมภูเขาไฟที่แปลกใหม่
- รายงานการวิจัย: การอัดขึ้นรูปสารละลายเซเรสจากเสื้อคลุมที่มีโคลนไหลเวียน
- นาซ่า: ภาพรวมภารกิจรุ่งอรุณ
- รายการ Wikipedia: Ceres
