O planeta anão Ceres é o maior corpo planetário no Cinturão de Asteroides. Por muito tempo, os cientistas pensaram que ele nasceu no sistema solar externo e então migrou para sua posição atual. Algumas evidências para essa origem estão em extensos depósitos superficiais de materiais ricos em amônio na superfície Cereana.
Alguns desses depósitos brilhantes, brancos e amarelo-esbranquiçados são encontrados em crateras de impacto em Ceres. Pesquisadores suspeitam que sejam os restos de uma salmoura que vazou para a superfície de uma camada líquida entre o manto e a crosta. Quando os impactos atingiram o planeta, eles alteraram sua superfície. Eles também desenterraram e espalharam material da camada de salmoura. Imagens e dados observacionais da missão Dawn da NASA de uma região de impacto chamada Consus Crater também mostram depósitos branco-amarelados brilhantes. Agora, graças a uma análise mais profunda dos dados da Dawn, sua presença pode apontar para a origem de Ceres no Cinturão de Asteroides.
Espiando dentro de Ceres
Ceres é classificado como um planeta anão e seu componente rochoso é muito semelhante ao dos asteroides condritos carbonáceos. Pelo menos um quarto de sua massa é gelo de água. A superfície é bem complexa, consistindo de rochas ricas em carbono e algo chamado filossilicatos amoniados. Esses são minerais que incluem substâncias familiares como talco e mica. Há também evidências de gelo de água em várias regiões da superfície.
Este planeta anão é um mundo ativo, com a maior parte de sua atividade impulsionada pelo criovulcanismo. A superfície foi ajardinada por impactos. A espessa crosta externa fica sobre um líquido rico em sal (aquela camada de salmoura) e um manto lamacento. Há muitas evidências que sugerem que a concentração de amônio é maior em camadas mais profundas da crosta. Os poucos lugares na superfície de Ceres onde essas manchas amareladas brilhantes óbvias aparecem estão dentro e perto da Cratera Consus e também dentro de outras crateras profundas.
Cientistas planetários há muito se perguntam sobre exatamente onde Ceres se formou. Se ele se formou no sistema solar externo, então ele deve ter migrado para a posição bilhões de anos atrás. Se ele se formou no local, então isso levanta a questão de como ele poderia ter se enriquecido com os materiais ricos em amônio gelado.
Pistas sobre o local de nascimento de Ceres
Por que as diferentes sugestões sobre onde Ceres se formou? Vamos olhar mais profundamente para esses depósitos ricos em amônio para uma resposta. Eles tendem a se formar em ambientes muito frios. É por isso que as pessoas presumiram que Ceres se formou no Sistema Solar externo. É onde o gelo de amônio congelado é mais estável. Em ambientes mais quentes (como mais perto do Sol), ele evapora. Então, faz sentido pensar que Ceres se formou onde era mais frio e então de alguma forma migrou para o Cinturão de Asteroides.
No entanto, se o gelo fosse parte de um planetesimal rochoso, a localização poderia não importar tanto. Dentro da rocha, o gelo seria isolado do aquecimento solar. Tais materiais formadores de mundos existem mais perto do Sol, e certamente na localização do Cinturão de Asteroides. Então, se eles se unissem para formar Ceres no local, seus gelos encapsulados teriam contribuído para a camada de salmoura subterrânea que hoje alimenta o criovulcanismo. Impactos perfurando a superfície também liberariam a salmoura.
Conectando os pontos
Uma equipe liderada por Andres Nathues e Ranjan Sarkar (ambos cientistas da missão Dawn), concentrou-se em materiais pulverizados na superfície na área da Cratera Consus. Ela fica no hemisfério sul de Ceres e se estende por 64 quilômetros (~39 milhas). As paredes da cratera têm cerca de 4,5 quilômetros (~3 milhas) de altura e partes delas estão erodidas. Há uma cratera menor dentro, na metade oriental de Consus. Suas bordas parecem estar “pintadas” com manchas de material amarelado brilhante, que também está espalhado nas proximidades.
Análises posteriores dos dados da Dawn vinculam o amônio na superfície com a salmoura salgada do interior de Ceres. A atividade criovulcânica neste mundo traz a salmoura rica em amônio para a superfície Cereana. Uma vez lá, ela se infiltra na crosta, de acordo com Andreas Nathues, ex-investigador principal da missão Dawn. “Os minerais na crosta de Ceres possivelmente absorveram o amônio ao longo de muitos bilhões de anos como uma espécie de esponja”, disse Nathues.
Nathues e outros argumentam que a origem do planeta anão não precisa necessariamente estar no Sistema Solar externo, simplesmente com base na presença desses depósitos ricos em amônio. Como mencionado acima, eles podem ter sido parte dos planetesimais no Cinturão de Asteroides que se uniram para construir Ceres. Uma vez formado, Ceres sofreu impactos e criovulcanismo e essas ações produziram os depósitos de superfície que vemos hoje.
Evidências das Crateras
A própria Cratera Consus foi “escavada” entre 400 e 500 milhões de anos atrás por um enorme impacto. Esse evento expôs material das profundezas, particularmente as camadas ricas em amônio abaixo da Cratera Consus. Um impacto posterior, cerca de 280 milhões de anos atrás, criou a cratera menor dentro dela. As manchas amareladas brilhantes a leste da cratera menor são material ejetado pelo segundo evento. Se esses materiais sempre existiram dentro de Ceres, isso apoia a ideia de que esse planeta anão se formou onde está agora, em vez de na borda do Sistema Solar. É aí que os impactos se tornam importantes, já que essa ação expôs camadas mais profundas, de acordo com o pesquisador da Dawn, Ranjan Sarkar.
“Com 450 milhões de anos, a Consus Crater não é particularmente antiga para os padrões geológicos, mas é uma das estruturas sobreviventes mais antigas em Ceres”, disse Sarkar. “Devido à sua escavação profunda, ela nos dá acesso a processos que ocorreram no interior de Ceres ao longo de muitos bilhões de anos, e é, portanto, uma espécie de janela para o passado do planeta anão.”
Para maiores informações
Planeta anão Ceres: origem no cinturão de asteroides?
Cratera Consus em Ceres: Salmouras enriquecidas com amônio trocam com filossilicatos?
