Астрономы нашли на Церере десятки криовулканов

Карликовая планета Церера — крупнейшее из тел пояса астероидов, на нее приходится почти треть всей его массы. Вероятно, именно она могла бы стать зародышем полноценной планеты, чьему появлению в этой области Солнечной системы помешало притяжение соседнего гиганта Юпитера. В результате она так и осталась намного меньше нашей Луны. Тем не менее Церера достаточно велика для того, чтобы ее недра пережили гравитационную дифференциацию с перемещением более тяжелых пород к центру, образованием ядра, мантии и легкого поверхностного слоя. Более того, миллиарды лет на карлике продолжается настоящая вулканическая активность, о чем сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Некоторые холодные небесные тела Солнечной системы до сих пор демонстрируют эффектные криовулканы, которые вместо расплавленных пород извергают жидкую и газообразную смесь воды, метана и аммиака. Следы такой криолавы были найдены и на Церере. Зонд Dawn, посетивший ее несколько лет назад, обнаружил, что и местный Эверест, высочайшая на карлике вершина Ахуна, — криовулкан, который проявлял активность еще 200 миллионов лет назад. Однако этим дело и ограничилось: вопреки логике, оказалось, что гора Ахуна — единственный криовулкан на Церере.

Профессор из Университета Аризоны Шейн Бирн (Shane Byrne) и его коллеги предположили, что не столь молодые и крупные криовулканы были попросту «стерты с лица Цереры» в ходе непривычного нам, но вполне естественного процесса «вязкой релаксации», подобно тому, как медленно растекаются неровности на поверхности густого меда. При нормальных температурах каменистые породы так себя не ведут, но вот лед, из которого в значительной части сложена поверхность карликовой планеты, — вполне.

Согласно этой гипотезе, вязкая подвижность заставляет детали поверхности ледяных карликовых тел медленно, но непрерывно меняться, подобно ледникам на Земле. Скорость этого процесса зависит от состава, плотности, структуры и температуры конкретного участка поверхности. «Полюса Цереры достаточно холодны для того, чтобы появившаяся там ледяная гора не “релаксировала”, — говорит один из авторов работы Майкл Сори (Michael Sori). — Но на экваторе достаточно тепло, чтобы на геологических масштабах времени она исчезла».

Компьютерное моделирование показало, что, действительно, приполярные вулканы на Церере могут существовать миллиарды лет, тогда как на более низких широтах со временем уменьшаются, округляются и сглаживаются. Эти результаты ученые сравнили с данными по топографии Цереры, полученными тем же зондом Dawn. Им удалось обнаружить как минимум 21 криовулкан (не считая Ахуны), облик которых зависел от их расположения и в целом совпадал с предсказаниями теории. Их размеры колеблются от 16 до 86 километров в поперечнике, а высота — от 1,1 до 4,4 километра.

Постепенное сглаживание криовулканов Цереры позволило авторам также оценить их возраст и интенсивность вулканической деятельности. По этим оценкам, новый вулкан здесь появляется примерно каждые 50 миллионов лет, а ежегодно их деятельность производит порядка 10 тысяч кубометров криолавы. Эти объемы, конечно, не сравнятся с активностью вулканов Земли. Тем не менее они нуждаются в объяснении: источник криовулканизма на Церере все еще остается загадкой.