Pressmeddelande

Oväntade förändringar upptäcks hos Ceres ljusa fläckar

16 mars 2016

Observationer som gjorts med spektrografen HARPS vid ESO:s La Sillaobservatorium i Chile har avslöjat oväntade förändringar i de ljusa fläckarna på dvärgplaneten Ceres. Sedd från jorden är Ceres knappt större än en ljusprick på himlen, men noggranna observationer av dess ljus visar inte bara de förväntade förändringar som beror på Ceres rotation. Fläckarna ljusnar i dagsljus och visar även upp andra förändringar. Observationerna tyder på att materialet i fläckarna är flyktigt och förångas i solljusets varma sken.

Ceres är störst i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och den enda himlakroppen i bältet som klassats som en dvärgplanet. NASA:s rymdfarkost Dawn har legat i bana omkring Ceres i mer än ett år och har kartlagt dvärgplanetens yta i detalj. En av de största överraskningarna har varit upptäckten av väldigt ljusa fläckar som reflekterar mycket mer ljus än deras mörkare omgivningar [1]. De mest framträdande av dessa fläckar ligger inuti kratern Occator och tyder på att Ceres kan vara en mycket mer aktiv värld än de flesta av sina asteroidgrannar.

I nya och väldigt noggranna observationer med hjälp av spektrografen HARPS som sitter på ESO:s 3,6-metersteleskop i La Silla, Chile, har astronomer nu kunnat registrera fläckarnas rörelse på grund av Ceres rotation runt dess axel. Dessutom framträder andra, oväntade variationer som pekar på att materialet i fläckarna kan förångas av solljus.

Förstaförfattaren till den nya studien, Paolo Molaro vid INAF:s Triestes astronomiska observatorium, berättar historien.

– Direkt när rymdskeppet Dawn avslöjade de mystiska ljusa fläckarna på Ceres yta tänkte jag genast på de möjliga effekterna som är mätbara från jorden. När Ceres roterar rör sig fläckarna mot jorden och försvinner sedan igen, vilket påverkar spektrumet från det reflekterade solljuset som når jorden.

Ceres roterar runt sin axel varje nionde timme. Enligt beräkningar borde effekten på ljuset från dvärgplaneten av fläckarnas rörelser mot och från jorden vara väldigt liten, omkring 20 kilometer i timmen. Men denna rörelse är ändå tillräckligt stor för att kunna mätas upp tack vare dopplereffekten med högprecisionsinstrument som HARPS.

Forskarlaget observerade Ceres med HARPS under lite mer än två nätter i juli och augusti 2015. Antonia Lanza vid INAF:s Catanias astronomiska observatorium är medförfattare till forskningsartikeln.

– Resultaten var överraskande. Vi såg de förväntade förändringarna i spektrumet från Ceres rotation, men från natt till natt såg vi även andra, rätt stora förändringar, tillägger hon.

Forskarlaget kom fram till att de observerade förändringarna kan vara på grund av flyktiga ämnen som avdunstar på grund av solstrålningen [2]. När fläckarna inuti Occatorkratorn är på sidan som är belyst av solen bildar de plymer som reflekterar solljuset mer effektivt. Dessa plymer förångas sedan snabbt, förlorar sin förmåga att reflektera ljuset och ger på så vis upphov till de förändringarna som forskarna observerat. Denna effekt ändrar sig dock från kväll till kväll, vilket skapar ett slumpat mönster, både på korta och långa tidsskalor.

Om denna tolkning bekräftas verkar Ceres vara en himlakropp som skiljer sig avsevärt från asteroiden Vesta och asteroidbältets övriga kroppar. Trots att den är relativt isolerad verkar Ceres vara aktiv inuti [3]. Forskare vet redan att Ceres innehåller större mängder vatten, men det är oklart om de ljusa fläckarna har en koppling till detta. Energikällan som driver detta kontinuerliga läckage av material från ytan är också okänd.

Dawn fortsätter att studera Ceres och beteendet hos dess mystiska fläckar. Observationerna från jorden med HARPS och andra instrument kommer att kunna fortsätta även när rymdfarkostens uppdrag tar slut.

Noter

[1] Man har också sett ljusa fläckar, dock inte lika skarpa, i tidigare bilder av Ceres från NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble som togs 2003 och 2004.

[2] Forskare har lanserat idén att det högt reflektiva materialet i Ceres fläckar kan vara nyexponerat vattenis eller hydrerade magnesiumsulfater.

[3] Flera av de mest internt aktiva himlakropparna i solsystemet, som till exempel de stora satelliterna omkring Jupiter och Saturnus, utsätts för starka tidvatteneffekter på grund av deras närhet till dessa massiva planeter.

Mer information

Resultaten presenteras i en forskningsartikel med titeln “Daily variability of Ceres’ Albedo detected by means of radial velocities changes of the reflected sunlight” av P. Molaro m. fl., och har publicerats i tidsskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Forskarlaget består av P. Molaro (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Italien), A. F. Lanza (INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania, Catania, Italien), L. Monaco (Universidad Andres Bello, Santiago, Chile), F. Tosi (INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italien), G. Lo Curto (ESO, Garching, Tyskland), M. Fulle (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Italien) och L. Pasquini (ESO, Garching, Tyskland).

Länkar

• Forskningsartikeln

• Bilder på ESO:s 3,6-meterteleskop och HARPS

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Onsala, Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

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

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

Connect with ESO on social media