در دو تحقیق جدید که با استفاده از دادههای فضاپیمای “داون”(Dawn) انجامشده، نشانههایی از وجود یک اقیانوس سراسری در سیاره کوتوله “سرس”(Ceres) درگذشته، یافت شده است.از زمانی که فضاپیمای “داون” در سال 2015 وارد مدار “سرس” شد نشانههایی قطعی از وجود یخ و مولکولهای ارگانیک در قطبهای این قمر کشف کرد.مأموریت این فضاپیما در ماه ژوئن سال ۲۰۱۶ به پایان میرسید، اما مقامات ناسا ترجیح دادند که در مدار سیاره کوتوله “سرس” بماند و بررسی بیشتری انجام دهد. اولین دادههای ارسالشده از سوی این فضاپیما نشان میداد که ترکیبات آلی در سطح سیاره کوتوله “سرس” دیده میشود. پس از دستیابی به اهداف مأموریت، محققان متوجه شدند این فضاپیما همچنان سوخت دارد و میتواند همچنان کار کند.
محققان گروه هدایت فضاپیمای “داون” برای مأموریت جدید آن قصد دارند آن را به ارتفاع ۱۹۲ کیلومتری سطح آن برسانند. پیشازاین نزدیکترین ارتفاع به سطح “سرس” حدود ۳۸۴ کیلومتر بوده است.”سرس” نخستین سیاره کوتوله کشفشده و بزرگترین سیارک در کمربند سیارکی و بین مدار مریخ و مشتری است. قطر آن ۹۴۵ کیلومتر است و ازنظر بزرگی سی و سومین جرم شناختهشده سامانه خورشیدی است.
“سرس” یکسوم جرم کمربند سیارکی را تشکیل میدهد و تنها شئ شناختهشده کمربند سیارکی است که دارای تعادل هیدرو استاتیکی است.حال دو تحقیق جدید با استفاده از دادههای این فضاپیما نشان میدهند که این سیاره کوتوله درگذشته دارای یک اقیانوس سراسری بوده است و در حال حاضر نیز ممکن است مقادیری آب در زیر سطح آن وجود داشته باشد.”جولی کاستیلو”(Julie Castillo) یکی از محققانی که در هر دو مطالعه حضورداشته است در رابطه با این کشف جدید گفت:«هرچه بیشتر با این سیاره کوتوله آشنا میشویم متوجه میشویم که محیط آن فوقالعاده پیچیده و متغیر است و زمانی دارای حجم زیادی از آب بوده است.»
دریکی از این تحقیقات جدید محققان با استفاده از دادههای فضاپیمای “داون” ترکیبات ساختارهای درونی این سیاره کوتوله را موردبررسی قراردادند و دادههای فضاپیما را با شبیهسازیها مقایسه کردند و به این نتیجه رسیدند که در سه منطقه آتشفشانی و یک کوه مرتفع در سرس اختلافاتی وجود دارد.در بررسی پوسته این سیاره کوتوله محققان به این نتیجه رسیدند که چگالی آن بسیار به یخ نزدیک است اما استحکام آن بسیار بالاتر از یخ است که این موضوع بسیار عجیب و جالب است.در اینجا مطالعه دوم به بررسیهای مختلفی پرداخته است که در آن مشخص شد پوسته این سیاره در طول زمان چه تغییراتی کرده است.
با توجه به مدلسازیهای انجامشده بهاحتمالزیاد ترکیبی از یخ، نمک، سنگ و هیدرات کلاترات – جامد بلوری که در آن مولکولهای آب بهصورت فراگیر مولکولهای گاز را احاطه میکنند- پوسته این سیاره را ساختهاند.این ترکیب بااینکه چگالی آن برابر با یخ است اما 1000 برابر یخ استحکام دارد.از طرف دیگر مدلسازیها نشان میدهند که سرس درگذشته کوههای بسیار بیشتری داشته است که در طول زمان دچار فرسایش شدهاند و این اتفاق باید به دلیل وجود اقیانوس در سطح آن بوده باشد. قدر ظاهری “سرس” از زمین بین ۶٫۷ تا ۹٫۳ است و بنابراین حتی در درخشانترین حالت، چنان تاریک است که با چشم غیرمسلح دیده نمیشود، مگر اینکه آسمان بهشدت تاریک باشد.
“سرس” در اول ژانویه ۱۸۰۱ توسط “جوزپه پیاتسی” در پالرمو کشف شد. ابتدا بهعنوان یک سیاره در نظر گرفته شد، اما در دهه ۱۸۵۰ زمانی که اشیای دیگری در مدار مشابه کشف شدند، بهعنوان یک سیارک طبقهبندی شد.هسته”سرس” از سنگ و گوشته آن از یخ تشکیلشده است و ممکن است اقیانوسی از آب مایع در زیر لایه یخ داشته باشد.در ژانویه ۲۰۱۴، انتشار بخارآب از مناطق مختلف “سرس” کشف شد. این مسئله غیرمنتظره بود، چون انتشار بخارآب از ویژگیهای ستاره دنبالهدار است و اجرام بزرگ در کمربند سیارکی این ویژگی را ندارند.عکسهایی که در ژانویه ۲۰۱۵ درحالیکه فضاپیما به “سرس” نزدیک میشد، گرفته میشد و وضوح آنها بیش از تصاویر گذشته بود، نشان داد که “سرس” سطحی پوشیده از آتشفشان دارد.
دونقطه روشن متمایزی(یا سپیدایی بالا) که داخل یک دهانه(متفاوت با نقاط روشنی که قبلاً در تصاویر گرفتهشده با تلسکوپ هابل وجود داشت) در تصاویر گرفتهشده در ۱۹ فوریه ۲۰۱۵ دیده شد، موجب شد منشأ آنها یخ فشانها یا فوران آب در نظر گرفته شود. در ۳ مارس ۲۰۱۵، یکی از سخنگویان ناسا گفت: «نقاط احتمالاً موادی مانند یخ یا نمک هستند که بسیار منعکسکننده نور هستند، اما وجود یخنشانها بعید است.»در ۱۱ مه ۲۰۱۵، ناسا تصویری را با وضوحبالا منتشر کرد که بهجای یک یا دونقطه درواقع چندین نقطه را نشان میداد. در ۹ دسامبر ۲۰۱۵، دانشمندان ناسا گزارش دادند که نقاط درخشان روی “سرس” ممکن است مربوط بهنوعی نمک، بهویژه آب نمکی باشد که حاوی منیزیم سولفات هگزا هیدریت(MgSO۴•۶H۲O) است؛ نقاط روشن همچنین ممکن است با خاک رس غنی از آمونیاک مرتبط باشد.
در ژوئن ۲۰۱۶، بررسی این نقاط با طیف مادونقرمز مشخص کرد که با سدیم کربنات (Na۲CO۳) سازگاری بیشتری دارد و نشان میدهد که فعالیتهای زمینشناسی احتمالاً در ایجاد نقاط روشن دخالت داشته است.”سرس” احتمالاً بازمانده سیارات ابتدایی است که در ۴٫۵۷ میلیارد سال پیش در کمربند سیارکی شکل گرفت، گرچه اکثریت سیارات ابتدایی سامانه خورشیدی داخلی(شامل تمام قمرها و اجرام هماندازه مریخ) یا با یکدیگر ادغامشدهاند و سیارات زمینسان را تشکیل دادند یا توسط مشتری از سامانه خورشیدی خارج شدند. اعتقاد بر این است که “سرس” نسبتاً دستنخورده باقیمانده است. یک نظریه جایگزین پیشنهاد میکند که “سرس” در کمربند کویپر تشکیلشده و بعد به کمربند سیارکها مهاجرت کرده است. کشف نمک آمونیاک در دهانه اوکاتور، فرضیه به وجود آمدن “سرس” در خارج از منظومه شمسی را تقویت میکند.
از اهداف این مأموریت استفاده از اشعه گامای فضاپیما و طیفسنج نوترونی برای مطالعه لایه بالایی پوسته “سرس” است تا میزان یخ آن را اندازه بگیرد.طبق گفته مسئولان این پروژه، فضاپیمای “داون” تا ماه آوریل ۲۰۱۸ فعال خواهد بود و برخلاف فضاپیمای کاسینی که به جو زحل کوبیده شد تا بسوزد، فضاپیمای “داون” در مدار خود باقی خواهد ماند تا آسیبی به این سیاره کوتوله نرسد.
نتایج این دو تحقیق به ترتیب در ژورنالهای علمی Geophysical Research و Earth and Planetary Science Letters منتشرشده است