Cérès, avec près de 1 000 km (620 miles) de diamètre, est le plus grand corps de la ceinture d'astéroïdes. Entre 2015 et 2018, le vaisseau spatial Dawn à propulsion ionique de la NASA a visité la planète naine, à la recherche d'indices pour nous aider à comprendre comment notre système solaire s'est formé. Ceres est la première planète naine jamais visitée par un vaisseau spatial.
Maintenant que les scientifiques ont travaillé avec les données de Dawn, nous commençons à voir à quel point Ceres est inhabituel. L'une des découvertes les plus choquantes de Dawn est le volcan Ahuna Mons, une caractéristique qui semble hors de propos sur ce petit monde. Les scientifiques du Centre aérospatial allemand (DLR) ont maintenant compris comment cette étrange caractéristique s'est formée sur cette petite planète intrigante.
"Dans cette région, l'intérieur de Cérès n'est pas solide et rigide, mais mobile et au moins partiellement fluide."
Wladimir Neumann, DLR Institute of Planetary Research.
Ahuna Mons s'élève à 4 km de la surface de Cérès. Ses côtés sont lisses et sans relief, un signe que le volcan s'est formé récemment et n'y est pas resté assez longtemps pour prendre l'apparence du cratère sur le reste de la surface de Ceres. Après avoir mesuré la gravité de Ceres et étudié la structure intérieure de la planète naine, les scientifiques disent que le volcan a été créé lorsqu'une bulle de boue, d'eau salée et de roche s'est élevée du centre de Ceres. Cette bulle a éclaté à travers un point faible de la croûte de Ceres et a formé Ahuna Mons.
Donc en gros, c'est un volcan géant de boue.
Ottaviano Ruesch de l'Agence spatiale européenne (ESA), qui était le principal auteur de l'étude, a déclaré: «Nous étions ravis de pouvoir savoir quel processus se produisant dans le manteau de Ceres, juste sous Ahuna Mons, était responsable de l'apport de matériel. à la surface."
L'étude décrivant ces résultats a été publiée dans la revue Nature Geoscience. Il a impliqué des scientifiques du DLR, du Centre aérospatial allemand et de l'Université de Munster. Il s'intitule «Extrusion de lisier sur Cérès à partir d'un manteau convectif contenant de la boue».
Une fois que la boue de saumure, de boue et de roche s'est échappée de l'intérieur de Cérès, elle a frappé le froid de l'espace. Ceres n'a pas d'atmosphère, donc le matériau s'est solidifié dans la forme que nous voyons maintenant.
L'un des contributeurs à cette étude est Wladimir Neumann, du DLR Institute of Planetary Research de Berlin-Adlershof et de l'Université de Münster. Dans un communiqué de presse, il a déclaré: «Dans cette région, l'intérieur de Cérès n'est pas solide et rigide, mais mobile et au moins partiellement fluide. Cette «bulle» qui s'est formée dans le manteau de Cérès sous Ahuna Mons est un mélange d'eau salée et de composants rocheux. »
Les scientifiques qui étudient Cérès supposent que la planète naine est de composition similaire à celle d'autres corps de la même région. Selon cette hypothèse, Ceres se compose principalement de roches siliceuses. (Les roches siliceuses sont constituées en grande partie de silice ou de dioxyde de silicium: SiO2.) Mais il y aura également une quantité considérable de glace d'eau et probablement des couches d'eau liquide. Ils partent également de l'hypothèse que Cérès contient une plus grande proportion d'eau douce et de glace que la Terre. Ils pensent que jusqu'à un quart de la masse de la planète naine est de la glace ou de l'eau.
L'intérieur de Ceres est différencié, ce qui signifie qu'au fil du temps, les matériaux qui composent l'intérieur de la planète se sont séparés en différentes couches. Des éléments lourds comme le fer ont coulé au centre, tandis que des substances plus légères comme l'eau ou les silicates de roche contenant de l'aluminium ont augmenté. Même si Ceres a 4,5 milliards d'années, la décroissance radioactive des éléments à l'intérieur de la planète génère toujours de la chaleur, un peu comme sur Terre.
Cette chaleur génère des bulles de boue de saumure, de boue et de roche, qui se pressent contre la croûte solide d'en bas. Cela forme des dômes pouvant atteindre un kilomètre de haut, et lorsque la pression traverse la croûte, la suspension s'écoule sur la surface et se solidifie.
Bien sûr, il n'y a aucun moyen de voir ces bulles à l'intérieur de Ceres. Les lectures gravitationnelles trahissaient leur présence.
Le champ gravitationnel de Ceres à Ahuna Mons est une anomalie, et les scientifiques ont mesuré cette anomalie en surveillant la vitesse et l'altitude de Dawn. Alors que Dawn survolait le volcan, la gravité a accéléré le vaisseau spatial et abaissé un peu son orbite. L'effet Doppler de ces changements de vitesse et d'altitude sur les communications radio du vaisseau spatial l'a trahi. "Nous avons examiné de plus près cette anomalie, et d'autres modélisations ont révélé que cela devait être un renflement dans le manteau de Ceres", a déclaré Ottaviano Ruesch, auteur principal de l'étude. "La conclusion était évidente: le mélange de substances fluides et de roches était remonté à la surface et s'était entassé dans Ahuna Mons."
Ce type de cryo-volcanisme est répandu dans le système solaire externe. Certaines lunes de Jupiter et de Saturne en témoignent, tout comme Pluton. Mais ces mondes sont plus grands. Cette étude démontre que les planètes naines, et peut-être même les gros astéroïdes, peuvent former des bulles de solution saline et de roche à l'intérieur, qui peuvent ensuite remonter à la surface et s'échapper. Les scientifiques planétaires pensent que ce processus peut durer des milliards d'années, tant que la décroissance radioactive chauffe encore l'intérieur.
Sources:
- Communiqué de presse: Un nouveau type d'activité volcanique inhabituel
- Document de recherche: Extrusion de lisier sur Cérès à partir d'un manteau convectif contenant de la boue
- Présentation de la mission NASA: Dawn
- Entrée Wikipedia: Ceres
