Nové důkazy o organickém materiálu na trpasličí planetě Ceres

Nová studie vedená astronomy z Andaluského astrofyzikálního institutu, publikovaná nedávno v odborném časopise The Planetary Science Journal, odhalila na povrchu Cerery (možné skloňování názvu planety) celkem 11 nových oblastí, které naznačují existenci rezervoáru organických materiálů v nitru trpasličí planety. Výsledky studie poskytují nové pohledy na toto zvláštní těleso.

Již v roce 2017 kosmická sonda Dawn detekovala organické sloučeniny v oblasti kráteru Ernutet na severní polokouli Cerery, což vyvolalo diskuzi o jejich původu. Jedna z hlavních hypotéz tehdy navrhla jejich exogenní původ, což znamená, že by sem tyto materiály byly přineseny nedávnými dopady komet nebo asteroidů bohatých na organické látky.

Nový výzkum se však zaměřuje na druhou možnost, tedy že tento organický materiál mohl vzniknout uvnitř Cerery, kde byl uložen v rezervoáru chráněném před destruktivními účinky slunečního záření, než byl vyvržen na povrch.

„Pokud by se skutečně jednalo o endogenní, tedy lokálně produkované materiály, svědčilo by to i o existenci vnitřních zdrojů energie, které by mohly podporovat i případné biologické procesy,“ vysvětluje podle vědeckého serveru Phys.org Juan Luis Rizos, výzkumný pracovník z Andaluského astrofyzikálního institutu a hlavní autor studie.

S průměrem přesahujícím 930 kilometrů je Ceres největším objektem v hlavním pásu asteroidů. Tato trpasličí planeta, která sdílí některé charakteristiky s planetami, ale nesplňuje všechna kritéria nutná pro zařazení mezi planety, je považována za těleso s největším množstvím vody ve vnitřní Sluneční soustavě po Zemi, což ji řadí mezi oceánské světy s potenciálním astrobiologickým významem.

Kromě toho je Ceres díky svým fyzikálním a chemickým vlastnostem spojena s meteority bohatými na sloučeniny uhlíku: tzv. uhlíkaté chondrity. Tyto meteority jsou považovány za zbytky původního materiálu, ze kterého se přibližně před 4,6 miliardy let vytvořila Sluneční soustava.

„Ceres bude hrát klíčovou roli v rámci budoucího výzkumu vesmíru. Voda, která se vyskytuje pod jejím povrchem jako led a možná i jako kapalina, z ní činí zajímavou lokalitu pro průzkum zdrojů,“ pokračoval Rizos podle portálu Space.com. „V kontextu kolonizace vesmíru by Ceres mohla sloužit jako zdrojová základna pro mezipřistání v rámci budoucích misí na Mars i dále.“

Aby bylo možné prozkoumat povahu těchto organických sloučenin, studie použila nový přístup, který umožnil detailní průzkum povrchu objektu Ceres a analýzu rozprostření organických materiálů na něm v nejvyšším možném rozlišení.

Nejprve výzkumný tým použil tzv. metodu spektrální analýzy směsí – techniku používanou k interpretaci komplexních spektrálních dat – k charakterizaci sloučenin v kráteru Ernutet.

Na základě těchto výsledků vědci systematicky skenovali zbytek povrchu pomocí snímků s vysokým prostorovým rozlišením pořízených kamerou FC2 (Framing Camera 2) na sondě Dawn. Tento přístroj sice poskytoval snímky s vysokým prostorovým rozlišením, ale s nízkým rozlišením podle vlnových délek ve spektru. Tento přístup vedl k identifikaci jedenácti nových oblastí se slabší přítomností organických sloučenin.

Většina z těchto oblastí výskytu se nachází v okolí kráteru Ernutet, kde byly vystaveny slunečnímu záření více než organické materiály dříve nalezené v samotném kráteru.

Dlouhodobé vystavení slunečnímu záření a slunečnímu větru přirozeně vysvětluje slabší detekované spektrální signály, protože tyto faktory v průběhu času ničí organické molekuly.

Dále vědci provedli hloubkovou spektrální analýzu kandidátských oblastí pomocí zobrazovacího spektrometru VIR na kosmické sondě Dawn, který nabízí vysoké spektrální rozlišení, i když při nižším prostorovém rozlišení než kamera FC2. Kombinace dat z obou přístrojů byla pro odhalení organických látek klíčová.

Mezi novými kandidáty výskytu vynikala oblast mezi impaktními pánvemi Urvara a Yalode s nejsilnějšími důkazy o přítomnosti organických materiálů. V této oblasti jsou organické sloučeniny přítomny v geologické jednotce vytvořené vyvržením podpovrchového materiálu během impaktů asteroidů, které vytvořily tyto pánve.

„Tyto impakty byly nejprudší, jaké Ceres kdy zažila, takže materiál musí pocházet z hlubších oblastí, než je materiál vyvržený z jiných pánví nebo kráterů,“ upřesnil Rizos. „Pokud se potvrdí přítomnost organických látek, jejich původ se musí nutně nacházet v nitru planety.“

Tato zjištění jsou podpořena související studií italských spolupracovníků, kteří se na této práci také podíleli. Prostřednictvím laboratorních experimentů italský tým prokázal, že organické sloučeniny se pod vlivem slunečního záření rozkládají rychleji, než se dříve odhadovalo. Vzhledem k intenzitě detekovaných veličin a pozorované rychlosti rozkladu je dost pravděpodobné, že pod povrchem Cerery se musí ve velkém množství vyskytovat organický materiál.

Myšlenka podzemního organického rezervoáru v tak vzdáleném a zdánlivě „netečném“ místě, jako je Ceres, zvyšuje podle Rizose možnost, že podobné podmínky by mohly existovat i na jiných tělesech Sluneční soustavy.

„Není pochyb o tom, že Ceres bude v blízké budoucnosti znovu navštívena dalšími sondami. Náš výzkum bude mít klíčový význam pro stanovení pozorovací strategie pro tyto mise,“ uzavřel Rizos.

Výsledky tedy naznačují, že Ceres může mít v podzemí dostatek vody, organických molekul a zdrojů energie potřebné mj. pro existenci života. To samo o sobě samozřejmě neznamená, že tam nějaký život aktuálně je.