Dawn Encuentra Posibles Remanentes del Océano Antiguo en Ceres

Esta animación muestra el planeta enano Ceres visto por Dawn de la NASA. El mapa sobrepuesto a la derecha da a los científicos pistas sobre la estructura interna de Ceres a partir de mediciones de gravedad.

Créditos: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/ida

Los minerales que contienen agua son difundidos en Ceres, lo que sugiere que el Planeta Enano pudo haber tenido un océano global en el pasado. ¿Qué fue de ese océano? ¿Ceres podría todavía tener líquido hoy? Dos nuevos estudios de la misión Dawn de la NASA arrojan luz sobre estas preguntas.

El equipo Dawn encontró que la corteza de Ceres es una mezcla de hielo, sales y materiales hidratados que fueron sometidos a la actividad geológica pasada y posiblemente reciente, y que esta corteza representa la mayor parte de ese océano antiguo. El segundo estudio se basa en el primero y sugiere que hay una capa más suave y fácilmente deformable debajo de la corteza de la superficie rígida de Ceres, que podría ser la firma de líquido residual que queda del océano, también.

"Cada vez más, estamos aprendiendo que CERES es un mundo complejo, dinámico que puede haber albergado una gran cantidad de agua líquida en el pasado, y todavía puede tener algunos subterráneos", dijo Julie Castillo-Rogez, Dawn Project científico y coautor de los estudios, con sede en jet de la NASA Laboratorio de Propulsión, Pasadena, California.

¿Qué hay dentro de Ceres? La gravedad lo dirá.:

Aterrizar en Ceres para investigar su interior sería técnicamente desafiante y se arriesgaría a contaminar el planeta enano. En cambio, los científicos utilizan las observaciones de Dawn en órbita para medir la gravedad de Ceres, con el fin de estimar su composición y estructura interior.

El primero de los dos estudios, dirigido por Anton Ermakov, un investigador postdoctoral en JPL, utilizó mediciones de datos de forma y gravedad de la misión Dawn para determinar la estructura interna y la composición de Ceres. Las mediciones vinieron de observar los movimientos de la nave espacial con la red de espacio profundo de la NASA para rastrear pequeños cambios en la órbita de la nave espacial. Este estudio se publica en la Revista de Investigación Geofísica.

Ermakov y la investigación de sus colegas apoyan la posibilidad de que CERES sea geológicamente activo--si no es ahora, entonces puede haber sido en el pasado reciente. Tres cráteres-Occator, Kerwan y Yalode-y la montaña solitaria de Ceres, Ahuna Mons, están asociadas con "anomalías gravitacionales". Esto significa que las discrepancias entre los modelos científicos de la gravedad de Ceres y lo que Dawn observó en estas cuatro ubicaciones pueden asociarse con estructuras sub superficiales.

"Ceres tiene una abundancia de anomalías gravitacionales asociadas con características geológicas excepcionales", dijo Ermakov. En los casos de Ahuna Mons y Occator, las anomalías se pueden utilizar para entender mejor el origen de estas características, que se creen para ser diversas expresiones de cryovolcanismo.

El estudio encontró que la densidad de la corteza era relativamente baja, más cercana a la del hielo que las rocas. Sin embargo, un estudio del investigador de Dawn Guest Michael Bland de la encuesta geológica de Estados Unidos indicó que el hielo es demasiado blando para ser el componente dominante de la corteza fuerte de Ceres. Entonces, ¿Cómo puede la corteza de Ceres ser tan ligera como el hielo en términos de densidad, pero al mismo tiempo mucho más fuerte? Para responder a esta pregunta, otro equipo modeló cómo la superficie de Ceres evolucionó con el tiempo.

Un océano ' fósil ' en Ceres

El segundo estudio, dirigido por Roger Fu en la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, investigó la fuerza y la composición de la corteza de Ceres y el interior más profundo estudiando la topografía del Planeta Enano. Este estudio se publica en la revista Earth y las Letras de Ciencias Planetarias

Estudiando cómo evoluciona la topografía sobre un cuerpo planetario, los científicos pueden entender la composición de su interior. Una corteza fuerte, roca-dominada puede seguir siendo sin cambios sobre la edad 4,5 mil millones-años-Vieja del Sistema Solar, mientras que una corteza débil rica en hielo y las sales deformiría sobre ese tiempo.

Modelando cómo los flujos de la corteza de Ceres, Fu y los colegas encontraron que es probable una mezcla de hielo, de sales, de roca y de un componente adicional creído para ser Hidrato del Clatrato. Un Hidrato de Clatrato es una jaula de moléculas de agua que rodea una molécula de gas. Esta estructura es 100 a 1.000 veces más fuerte que el hielo de agua, a pesar de tener casi la misma densidad.

Los investigadores creen que CERES una vez tuvo rasgos de superficie más pronunciados, pero se han suavizado con el tiempo. Este tipo de aplanamiento de montañas y valles requiere una corteza de alta resistencia que descansa sobre una capa más deformable, que Fu y sus colegas interpretan para contener un poco de líquido.

El equipo piensa que la mayor parte del antiguo océano de Ceres está ahora congelado y atado en la corteza, permaneciendo en forma de hielo, clatrato hidratos y sales. En su mayoría ha sido así por más de 4 mil millones años. Pero si hay líquido residual debajo, ese océano todavía no está totalmente congelado. Esto es consistente con varios modelos de evolución térmica de Ceres publicados antes de la llegada de Dawn allí, apoyando la idea de que el interior más profundo de Ceres contiene líquido que sobra de su antiguo océano.

La misión Dawn es administrada por JPL para la dirección de la misión científica de la NASA en Washington. Dawn es un proyecto del Programa Discovery de la dirección, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama. UCLA es responsable de la Ciencia de la Misión Dawn. Orbital ATK Inc., en Dulles, Virginia, diseñó y construyó la nave espacial. El Centro Aeroespacial Alemán, el Instituto Max Planck de investigación de sistemas solares, la Agencia Espacial Italiana y el Instituto Nacional de Astrofísica de Italia son socios internacionales en el equipo de la misión.

Elizabeth Landau
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
(818) 354-6425
Elizabeth.Landau@jpl.nasa.gov

Written by Elyssia Widjaja
NASA-JPL News Office
2017-277

Last Updated: Oct. 26, 2017

Editor: Tony Greicius

Nota EQ: Clatrato

Un clatrato, estructura de clatrato o compuesto de clatrato (del latín clathratus, "rodeado o protegido, enrejado") es una sustancia química formada por una red de un determinado tipo de molécula, que atrapa y retiene a un segundo tipo diferente de molécula.
Un hidrato gaseoso es, por ejemplo, un tipo especial de clatrato en el que la molécula de agua forma una estructura capaz de contener un gas.
Un clatrato es, por tanto, un compuesto no estequiométrico en el cual moléculas del tamaño conveniente (2-9 Angstrom) son capturadas en las cavidades que aparecen en la estructura de otro compuesto. El agua congelada puede crear celdas capaces de contener moléculas de gas, enlazadas mediante puentes de hidrógeno. Numerosos gases de bajo peso molecular (O₂, N₂, CO₂, CH₄, H₂S, argón, kriptón, xenón...) forman clatratos en ciertas condiciones de presión y temperatura. Estas celdas son inestables si están vacías, colapsándose para formar hielo convencional.

Ejemplos de moléculas acompañantes.

Los complejos del clatrato son varios e incluyen, por ejemplo, la interacción de fuertes enlaces químicos entre las moléculas del anfitrión y las moléculas del huésped, o las moléculas del huésped fijadas en el espacio geométrico de las moléculas del anfitrión mediante una fuerza intermolecular débil. Los ejemplos típicos de los compuestos anfitrión-huésped son: compuestos de inclusión y compuestos de intercalación. Una molécula que ha sido muy investigada como anfitrión es el compuesto de Dianin (4-p-hidroxifenil-2,2,4-trimetilcromano).
Por un lado, se han empezado a investigar las posibles propiedades semiconductoras y superconductoras de los clatratos de silicio. Por otro, se cree científicamente que los fondos marinos han “atrapado” grandes cantidades de metano en configuraciones similares (clatratos de metano) y son lanzados repentinamente ya sea por efectos mecánicos o físicos.

Crédito: WikipediA

Traducción: El Quelonio Volador