À primeira vista, Ceres, o maior corpo no cinturão de asteróides principal, pode não parecer gelado. Imagens da espaçonave Dawn da NASA revelaram uma escuridão, mundo com muitas crateras, cuja área mais brilhante é feita de sais altamente reflexivos - não de gelo. Mas estudos recém-publicados de cientistas da Dawn mostram duas linhas distintas de evidência de gelo na superfície do planeta anão ou próximo a ela. Os pesquisadores estão apresentando essas descobertas na reunião da União Geofísica Americana de 2016 em São Francisco.

"Esses estudos apóiam a ideia de que o gelo se separou da rocha no início da história de Ceres, formando uma camada crustal rica em gelo, e esse gelo permaneceu perto da superfície ao longo da história do sistema solar, "disse Carol Raymond, investigador principal adjunto da missão Dawn, baseado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia.

O gelo de água em outros corpos planetários é importante porque é um ingrediente essencial para a vida como a conhecemos. "Ao encontrar corpos que eram ricos em água no passado distante, podemos descobrir pistas sobre onde a vida pode ter existido no início do sistema solar, "Raymond disse.

O gelo está por toda parte em Ceres

A superfície superior de Ceres é rica em hidrogênio, com concentrações mais altas em latitudes médias a altas - consistente com grandes extensões de gelo de água, de acordo com um novo estudo na revista Ciência .

"Em Ceres, o gelo não está localizado apenas em algumas crateras. Está em toda parte, e mais perto da superfície com latitudes mais altas, "disse Thomas Prettyman, investigador principal do detector de nêutrons e raios gama de Dawn (GRaND), baseado no Planetary Science Institute, Tucson, Arizona.

Os pesquisadores usaram o instrumento GRaND para determinar as concentrações de hidrogênio, ferro e potássio no pátio superior (ou metro) de Ceres. GRaND mede o número e a energia dos raios gama e nêutrons que emanam de Ceres. Os nêutrons são produzidos quando os raios cósmicos galácticos interagem com a superfície de Ceres. Alguns nêutrons são absorvidos pela superfície, enquanto outros escapam. Uma vez que o hidrogênio desacelera os nêutrons, está associado a menos nêutrons escapando. Em Ceres, o hidrogênio provavelmente está na forma de água congelada (composta de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio).

Em vez de uma camada de gelo sólida, é provável que haja uma mistura porosa de materiais rochosos em que o gelo preenche os poros, pesquisadores encontrados. Os dados GRaND mostram que a mistura é cerca de 10 por cento de gelo em peso.

"Esses resultados confirmam as previsões feitas há quase três décadas de que o gelo pode sobreviver por bilhões de anos logo abaixo da superfície de Ceres, "Prettyman disse." A evidência reforça o caso da presença de gelo de água próximo à superfície em outros asteróides do cinturão principal.

Pistas para a vida interior de Ceres

Concentrações de ferro, hidrogênio, potássio e carbono fornecem evidências adicionais de que a camada superior do material que cobre Ceres foi alterada por água líquida no interior de Ceres. Os cientistas teorizam que a decomposição de elementos radioativos dentro de Ceres produziu calor que levou a esse processo de alteração, separando Ceres em um interior rochoso e uma casca externa gelada. A separação de gelo e rocha levaria a diferenças na composição química da superfície e do interior de Ceres.

Como os meteoritos chamados condritos carbonáceos também foram alterados pela água, os cientistas estão interessados ​​em compará-los com Ceres. Esses meteoritos provavelmente vêm de corpos menores do que Ceres, mas tinha fluxo de fluido limitado, para que possam fornecer pistas sobre a história interior de Ceres. O estudo da Science mostra que Ceres tem mais hidrogênio e menos ferro do que esses meteoritos, talvez porque partículas mais densas afundaram enquanto materiais ricos em salmoura subiam à superfície. Alternativamente, Ceres ou seus componentes podem ter se formado em uma região diferente do sistema solar que a dos meteoritos.

Gelo em sombra permanente

Um segundo estudo, liderado por Thomas Platz do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar, Göttingen, Alemanha, e publicado na revista Astronomia da Natureza , focado em crateras que estão persistentemente em sombras no hemisfério norte de Ceres. Os cientistas examinaram de perto centenas de resfriados, crateras escuras chamadas "armadilhas frias" - a menos de 260 graus Fahrenheit negativos (110 Kelvin), eles são tão frios que muito pouco gelo se transforma em vapor no decorrer de um bilhão de anos. Os pesquisadores encontraram depósitos de material brilhante em 10 dessas crateras. Em uma cratera parcialmente iluminada pelo sol, O espectrômetro de mapeamento infravermelho de Dawn confirmou a presença de gelo.

Isso sugere que o gelo de água pode ser armazenado no frio, crateras escuras em Ceres. Gelo em armadilhas frias já foi visto em Mercúrio e, em alguns casos, na Lua. Todos esses corpos têm pequenas inclinações em relação aos seus eixos de rotação, portanto, seus pólos são extremamente frios e salpicados de crateras persistentemente sombreadas. Os cientistas acreditam que corpos em impacto podem ter enviado gelo para Mercúrio e a lua. As origens do gelo de Ceres em armadilhas frias são mais misteriosas, Contudo.

"Estamos interessados ​​em como esse gelo chegou lá e como conseguiu durar tanto tempo, "disse o co-autor Norbert Schorghofer, da Universidade do Havaí." Pode ter vindo da crosta rica em gelo de Ceres, ou poderia ter sido entregue do espaço. "

Independentemente de sua origem, as moléculas de água em Ceres têm a capacidade de saltar das regiões mais quentes para os pólos. Uma tênue atmosfera de água foi sugerida por pesquisas anteriores, incluindo as observações do Herschel Space Observatory de vapor de água em Ceres em 2012-13. Moléculas de água que deixam a superfície cairiam de volta em Ceres, e poderia pousar em armadilhas frias. A cada salto, há uma chance de a molécula se perder no espaço, mas uma fração deles acaba nas armadilhas frias, onde eles se acumulam.

'Pontos brilhantes' recebem nomes

A área mais brilhante de Ceres, na cratera Occator do hemisfério norte, não brilha por causa do gelo, mas sim por causa de sais altamente reflexivos. Um novo vídeo produzido pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR) em Berlim simula a experiência de voar ao redor desta cratera e explorar sua topografia. Região central brilhante do Occator, que inclui uma cúpula com fraturas, foi recentemente denominada Cerealia Facula. O aglomerado de pontos menos reflexivos da cratera a leste do centro é chamado de Vinalia Faculae.

"O interior único do Occator pode ter se formado em uma combinação de processos que estamos investigando atualmente, "disse Ralf Jaumann, cientista planetário e co-investigador de Dawn no DLR. "O impacto que criou a cratera pode ter desencadeado a ressurgência de líquido de dentro de Ceres, que deixou para trás os sais. "

Próximas etapas de Dawn

Dawn iniciou sua fase de missão estendida em julho, e está voando atualmente em uma órbita elíptica de mais de 4, 500 milhas (7, 200 quilômetros) de Ceres. Durante a missão principal, Dawn orbitou e cumpriu todos os seus objetivos originais em Ceres e no protoplaneta Vesta, que a espaçonave visitou de julho de 2011 a setembro de 2012.