La superficie di Cerere fossile di un antico oceano

E ancora missione Dawn, dopo la conferma di qualche giorno fa di quello che sarà, molto probabilmente, la sua ultima missione estesa, ecco nuovi studi dai dati raccolti dalla sonda, che portano nuovi indizi di un passato per Cerere in cui fosse interamente coperto da un oceano globale.

Minerali contenenti acqua, infatti, sono sparsi su tutto Cerere, ma se c’era, cosa ne è stato di quell’oceano? Ed è possibile trovare ancora acqua liquida su Cerere? Due nuovi studi  cercano di fare luce su questi interrogativi.

Nel primo studio, il team della missione Dawn ha scoperto che la crosta del pianeta nano è formata da un miscuglio di ghiaccio, sali e materiali idrati soggetti ad attività geologiche passate ma anche più recenti, e questa crosta sarebbe quello che resta di un antico oceano globale.  Un secondo studio, riferendosi al primo e andando più in profondità, suggerisce che sotto questa solida superifice  ci sia uno strato più soffice e facilmente deformabile, tanto che potrebbe contenere del liquido residuo di questo antico oceano.

«Stiamo sempre più scoprendo quanto Cerere sia un mondo dinamico e complesso, che può aver ospitato molta acqua liquida in passato, e averne tutt’ora nel sottosuolo» spiega Julie Castillo-Rogez, Project Scientist della missione e coautrice degli studi. Vediamoli in dettaglio.

Il primo dei due studi, guidato da Anton Ermakov, ricercatore post-doc al JPL, e pubblicato nel Journal of Geophysical Research: Planets, sfrutta misurazioni di gravità e di forma del pianeta per determinarne la struttura interna e la composizione. Le misurazioni vengono dal NASA Deep Space network che traccia i piccoli cambiamenti dei moti della sonda nella sua orbita attorno a Cerere .

L’ipotesti di Ermakov e colleghi è che Cerere sia ancora geologicamente attivo, mostrando segni di crioattività, o se proprio non lo è ora deve esserlo stato in un recente passato. Il pianeta nano mostra infatti un’abbondanza di anomalie gravitazionali, associate a strutture di rilievo della sua superficie. In particolare, tre crateri – Occator, Kerwan e Yalode – e l’alta montagna solitaria Ahuna Mons, sono risultati associati a quattro principali anomalie, individuate dal confronto tra il modello che si aveva della gravità di Cerere e le effettive osservazioni di Dawn.

Lo studio ha rivelato che la densità della crosta è relativamente bassa, più vicina a quella del ghiaccio che della roccia, d’altra parte però uno studio precedente, di Michael Blend guest investigator della missione presso il U.S. Geological Survey, dimostra che il ghiaccio è troppo morbido per essere una componente dominante della crosta di Cerere, che si è sempre rivelata molto resistente: come può essere leggera quanto il ghiaccio, come densità, ma allo stesso tempo estremamente più dura?

Per rispondere a questa domanda un secondo studio ha costruito un modello della superficie di Cerere che evolve nel tempo. Roger Fu, della Harvard University di Cambridge, ha ottenuto informazioni sulla durezza e la composizione della crosta e dell’interno di Cerere, studiandone la topografia. Lo studio è stato pubblicato nel Journal of Earth and Planetary Science Letters.

Studiando l’evoluzione della topografia di un corpo planetario, gli scienziati sono in grado di comprenderne la composizione interna: una crosta robusta e dominata dalla roccia può restare immutabile per tutti i 4,5 miliardi di anni di vita del nostro Sistema solare, mentre una crosta più debole e ricca di ghiaccio e sali, nello stesso arco di tempo, è soggetta a trasformazioni.

I ricercatori, studiando quindi la topologia del pianeta nano, pensano che Cerere dovesse avere in passato strutture superficiali molto più pronunciate, che si sono addolcite e appianate nel tempo, il che richiede una superficie resistente ma posta sopra a uno strato di materiale più soffice e deformabile, che potrebbe contenere una componente liquida.

Un modello di questo tipo, che segue l’evoluzione di queste modifiche superficiali, ha mostrato come l’evoluzione “recente” di Cerere sia più simile a un modello che prevede una superficie composta si da ghiaccio, sali e roccia, ma con un componente addizionale, che la renda più dura: un clatrato idrato. Si tratta di strutture molecolari – “gabbie” composte da molecole d’acqua occupate e circondate da molecole di gas – da 100 a 1000 volte più forti del ghiaccio d’acqua, nonostante abbiano più o meno la stessa densità, il che giustificherebbe la durezza della crosta del pianeta nano nonostante la bassa densità mostrata.

La conclusione è quindi che Cerere fosse ricoperto nell’antichità da un enorme oceano, ora ghiacciato e intrappolato nella crosta superficiale del planetoide sottoforma appunto di ghiaccio, clatrato idrato e sali, e che sia in questo stato da almeno 4 miliardi di anni. Ma lo strato soffice sotto la superficie, che ha consentito in questo tempo l’evoluzione delle grandi strutture superficiali (e che potrebbe essere ancora in atto) porta a pensare che questo oceano globale non si sia completamente ghiacciato, ma abbia lasciato un residuo liquido sotto la superficie…

Un risultato oltretutto consistente con i numerosi modelli di evoluzione termica di Cerere, pubblicati prima dell’arrivo della sonda Dawn, e che supportano l’idea che Cerere possieda nel suo interno ancora di quell’acqua in forma liquida residuo di un antico oceano globale superficiale.

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