Ceres, het grootste lichaam in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, staat weer voorop in het planetaire onderzoek om één dwingende reden: er waren aanwijzingen voor vloeibaar water, organische moleculen en, cruciaal, een aanhoudende bron van chemische energie in staat om potentieel leefbare omgevingen in zijn verre verleden te voeden, Ontdek meer over water op andere planeten.
Het portret is gebaseerd op gegevens van Dageraad (NASA) en in recente thermisch-chemische modellen onder leiding van onderzoekers van de Staatsuniversiteit van ArizonaSamen tekenen ze een scenario waarin hydrothermale stromen Vanuit het rotsachtige binnenste droegen gassen en redoxgradiënten bij aan de ondergrondse oceaan van Ceres, een belangrijk ingrediënt voor hypothetische micro-organismen.
Wat zag de Dawn-missie?
Tussen 2015 en 2018 draaide de sonde rond Ceres en onthulde zeer heldere gebieden aan het oppervlak, vooral zichtbaar in kraters zoals Occator. Deze vlekken bleken zoute afzettingen neerslag na verdamping van vloeistoffen die uit de ondergrond zijn opgedoken.
Een heranalyse uit 2020 bevestigde de aanwezigheid van een groot pekelreservoir onder de ijskorst, wat de herlading van die materialen verklaart. Bovendien ontdekte Dawn organische moleculen op koolstofbasis; waardevol voor de biologie, maar op zichzelf niet voldoende om leven te garanderen.
Energie die microben in stand kan houden
Het nieuwe werk, gepubliceerd in Wetenschap Advances, biedt het ontbrekende stuk: een langdurige chemische energie afkomstig van interne warmte. De radioactief verval in de rotsachtige kern verwarmde het binnenste miljarden jaren geleden en zorgde voor de circulatie van hydrothermale vloeistoffen die de ondergrondse oceaan verrijkten met gassen en reactieve soorten.
In de praktijk genereert dit proces energiegradiënten vergelijkbaar met die welke op aarde ecosystemen voeden in diepe hydrothermale bronnen. Volgens modellen geleid door Sam CourvilleTijdens de thermische piek van de kern zou de uitwisseling van gesteentevloeistoffen en pekelwater een continue "chemische aanvoer" hebben verschaft voor potentiële microben.
- Vloeibaar water: pekelwater onder de ijskorst.
- Organisch: koolstofhoudende verbindingen gedetecteerd door Dawn.
- EnergÃa: radiogene warmte en hydrothermale stroming die redoxreacties veroorzaken.
Een venster van bewoonbaarheid en het einde ervan
Berekeningen wijzen uit dat het gunstigste stadium voor de bewoonbaarheid tussen 500 en 2.000 miljoen jaar na de vorming van Ceres (ongeveer 4.000 tot 2.500 miljard jaar geleden). Gedurende deze tijd bleef de interne motor draaien vloeibaar water en hydrothermale processen gaande.
Vandaag de dag is het uitzicht anders: de wereld is kouder, het meeste water is bevroren en de resterende pekels zijn zeer geconcentreerdIn tegenstelling tot Europa (Jupiter) of Enceladus (Saturnus) geniet Ceres niet van getijdenopwarming, dus het huidige potentieel is veel beperkter.
Lessen voor andere bevroren werelden
Inzicht in de interne evolutie van Ceres helpt ons de rol van velen te heroverwegen bevroren objecten van vergelijkbare grootte in het zonnestelsel. Als ze een actieve kern hadden, is het aannemelijk dat ze door overgangsfasen van omstandigheden die verenigbaar zijn met leven, zelfs zonder de ondersteuning van externe zwaartekrachten.
De combinatie van water, organische stoffen en energie maakt deze lichamen interessante doelen voor toekomstige missies. Orbiters en landers die oppervlaktezouten en chemische handtekeningen zouden kunnen onthullen of deze omgevingen ooit in stand zijn gehouden microbiële metabolismen.
Met de gegevens van Dawn en de nieuwe modellen op tafel blijft het beeld over van een dwergplaneet Ceres, dat in zijn jeugd de belangrijkste ingrediënten voor bewoonbaarheid bezat, lijkt tegenwoordig ijzig en rustig. De interne geschiedenis van Ceres dient als leidraad bij het zoeken naar vergelijkbare tekenen in andere ijzige hoeken van de zonneomgeving.
