eso1609pl — Komunikat naukowy

Odkryto nieoczekiwane zmiany w jasnych plamach na Ceres

16 marca 2016

Obserwacje wykonane za pomocą spektrografu HARPS w Obserwatorium La Silla w Chile ujawniły nieoczekiwane zmiany w jasnych plamach na planecie karłowatej Ceres. Mimo, iż Ceres obserwowana z Ziemi wydaje się niewiele więcej niż punktem światła, bardzo staranne badania pokazały nie tylko zmiany spodziewane ze względu na rotację Ceres, ale okazało się także, że plamy jaśnieją podczas dnia i wykazują inne zmienności. Obserwacje sugerują, że materia w plamach jest lotna i paruje gdy uzyska ciepło od światła słonecznego.

Ceres jest największym ciałem w pasie planetoid pomiędzy Marsem, a Jowiszem i jedynym obiektem z tego obszaru sklasyfikowanym jako planeta karłowata. Należąca do NASA sonda kosmiczna Dawn znajduje się na orbicie wokół Ceres od ponad roku i wykonała szczegółowe mapy jej powierzchni. Jedną z największych niespodzianek było odkrycie bardzo jasnych plam, które odbijają znacznie więcej światła niż ciemniejsze otoczenie [1]. Najbardziej wyróżnia się plama znajdującą się w kraterze Occator. Sugeruje to, że Ceres może być znacznie bardziej aktywnym światem niż większość jej sąsiadek planetoid.

Nowe i bardzo precyzyjne obserwacje za pomocą spektrografu HARPS na 3,6-metrowym teleskopie ESO w La Silla w Chile, nie tylko wykryły ruch plam wynikający z obrotu Ceres dookoła swojej osi, ale także niespodziewane dodatkowe zmiany sugerujące, że materia w plamach jest lotna i paruje pod wpływem światła słonecznego.

Główny autor nowych badań, Paolo Molaro, z INAF–Trieste Astronomical Observatory, tłumaczy historię badań: Zaraz jak sonda Dawn ukazała tajemnicze jasne plamy na powierzchni Ceres, natychmiast pomyślałem o możliwych efektach mierzalnych z Ziemi. Gdy Ceres rotuje, plamy zbliżają się do Ziemi, a potem znowu się oddalają, co wpływa na widmo odbijanego światła docierającego do nas.”

Ceres obraca się raz na dziewięć godzin. Obliczenia pokazały, że prędkości plam w stronę Ziemi i w przeciwną, wynikające z rotacji, będą bardzo małe, rzędu 20 kilometrów na godzinę. Ale ruch ten jest wystarczający do zmierzenia poprzez efekt Dopplera, przy użyciu instrumentów o dużej precyzji, takich jak HARPS.

Zespół naukowców obserwował Ceres za pomocą spektrografu HARPS przez nieco ponad dwie noce w lipcu i sierpniu 2015 r. „Wynik był niespodzianką” mówi Antonino Lanza z INAF–Catania Astrophysical Observatory, współautor badań. Znaleźliśmy oczekiwane zmiany w widmie spowodowane rotacją Ceres, ale także znaczące inne zmiany w ciągu jednej nocy - względem drugiej.”

Badacze wywnioskowali, że obserwowane zmiany mogą być spowodowane występowaniem lotnych substancji, które parują pod wpływem promieniowania słonecznego [2]. Gdy plamy w kraterze Occator są po stronie oświetlonej przez Słońce, tworzą obszary, które bardzo efektywnie odbijają światło. Obszary te szybko wyparowują, tracąc odbijalność i powodując obserwowane zmiany. Efekt ten jednak zmienia się z nocy na noc, dając dodatkowe losowe schematy zmienności, zarówno w krótkich, jak i dłuższych skalach czasowych.

Jeśli ta interpretacja zostanie potwierdzona, Ceres będzie wydawać się bardzo różna od Westy i innych planetoid z pasa głównego. Pomimo tego, że jest względnie izolowana, wydaje się wewnętrznie aktywna [3]. Wiadomo, że na Ceres występuje woda, ale nie jest jasne czy ma to związek z jasnymi plamami. Źródło energii, które powoduje powtarzające się wycieki materii z powierzchni także nie jest znane.

Dawn kontynuuje badania Ceres i zachowanie jej tajemniczych plam. Obserwacje naziemne za pomocą spektrografu HARPS i innych urządzeń będą kontynuowane także po zakończeniu misji kosmicznej.

Uwagi

[1] Jasne plamy były także widoczne, ale znacznie mniej wyraźnie, na wcześniejszych zdjęciach Ceres z należącego do NASA/ESA Kosmicznego Teleskopu Hubble'a wykonanych w 2003 i 2004 toku.

[2] Sugeruje się, że mocno odbijający światło materiał w plamach na Ceres może być niedawno wyeksponowanym lodem wodnym lub uwodnionymi siarczanami magnezu.

[3] Wiele z wewnętrznie aktywnych ciał w Układzie Słonecznych, takich jak duże księżyce Jowisza i Saturna, jest poddawanych silnych efektom pływowym z powodu ich bliskiej odległości do masywnych planet.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. “Daily variability of Ceres’ Albedo detected by means of radial velocities changes of the reflected sunlight”, P. Molaro et al., który ukazał się w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Skład zespołu badawczego: P. Molaro (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Włochy), A. F. Lanza (INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania, Catania, Włochy), L. Monaco (Universidad Andres Bello, Santiago, Chile), F. Tosi (INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Włochy), G. Lo Curto (ESO, Garching, Niemcy), M. Fulle (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Włochy) oraz L. Pasquini (ESO, Garching, Włochy).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

Kontakt

Krzysztof Czart
Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Paolo Molaro
INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste
Trieste, Italy
E-mail: molaro@oats.inaf.it

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1609

O komunikacie

Komunikat nr:eso1609pl
Nazwa:Ceres
Typ:Solar System : Interplanetary Body : Dwarf planet
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instrumenty:HARPS
Science data:2016MNRAS.458L..54M

Zdjęcia

Artist’s view of bright spots on Ceres imaged by the Dawn spacecraft
Artist’s view of bright spots on Ceres imaged by the Dawn spacecraft
Po angielsku
The bright spots on Ceres imaged by the dawn spacecraft
The bright spots on Ceres imaged by the dawn spacecraft
Po angielsku

Filmy

Artist’s view of bright spots on Ceres imaged by the Dawn spacecraft
Artist’s view of bright spots on Ceres imaged by the Dawn spacecraft
Po angielsku
The motions of the bright spots on Ceres
The motions of the bright spots on Ceres
Po angielsku

Zobacz też