L’étude s’est concentrée sur le cratère Occator (à gauche), qui contient les points lumineux les plus importants de Cérès. La carte récemment publiée (à droite) révèle des concentrations d’hydrogène plus élevées que prévu si la subsurface proche du cratère Occator et sa couverture d’éjecta étaient libres de glace. Les résultats indiquent que les matériaux crustaux excavés par l’impact formant le cratère étaient riches en glace d’eau. Crédit : NASA/JPL-CalTech/UCLA/MPS/DLR/IDA et Prettyman et al. (2021).
Des anomalies dans la distribution de l’hydrogène au cratère Occator sur la planète naine Cérès révèlent une croûte glacée, selon un nouvel article dirigé par Tom Prettyman, scientifique principal au Planetary Science Institute.
La preuve provient des données acquises par le détecteur de rayons gamma et de neutrons (GRaND) à bord NasaLe vaisseau spatial Dawn. Une carte détaillée de la concentration d’hydrogène à proximité d’Occator a été dérivée d’observations d’orbites elliptiques qui ont amené le vaisseau spatial très près de la surface pendant la phase finale de la mission, a déclaré Prettyman. L’article intitulé “Replenishment of near-surface water ice by impacts into Ceres’ volatile-rich crust: Observations by Dawn’s Gamma Ray and Neutron Detector” apparaît dans Lettres de recherche géophysique. Les scientifiques du PSI Yuki Yamashita, Norbert Schorghofer, Carle Pieters et Hanna Sizemore en sont les co-auteurs.
Le spectromètre à neutrons de GRAND a trouvé des concentrations élevées d’hydrogène dans le mètre le plus à l’extérieur de la surface d’Occator, un grand et jeune cratère de 92 kilomètres (57 miles) de diamètre, indique le document. L’article soutient que l’excès d’hydrogène est sous forme de glace d’eau. Les résultats confirment que la croûte externe de Ceres est riche en glace et que la glace d’eau peut survivre dans les éjectas d’impact sur des corps glacés sans air. Les données impliquent un contrôle partiel de la distribution de la glace près de la surface par des impacts importants et fournissent des contraintes sur l’âge de surface et les propriétés thermophysiques du régolithe.
« Nous pensons que la glace a survécu dans le sous-sol peu profond au cours des 20 millions d’années qui ont suivi la formation d’Occator. Les similitudes entre la distribution mondiale de l’hydrogène et la configuration des grands cratères suggèrent que les processus d’impact ont amené de la glace à la surface ailleurs sur Cérès. Ce processus s’accompagne de la perte de glace par sublimation causée par le chauffage de la surface par la lumière du soleil », a déclaré Prettyman.
« L’impact qui a formé Occator aurait excavé des matériaux crustaux aussi profonds que 10 kilomètres (environ 6 miles). Ainsi, les augmentations observées de la concentration d’hydrogène dans le cratère et la couverture d’éjectas soutiennent notre interprétation selon laquelle la croûte est riche en glace. Les résultats renforcent le consensus émergent selon lequel Cérès est un corps différencié dans lequel la glace s’est séparée de la roche pour former une coquille externe glacée et un océan sous-crustal », a déclaré Prettyman.
« Des corps plus petits et riches en eau, y compris les corps parents des météorites à chondrite carbonée, n’ont peut-être pas connu de différenciation. Ainsi, les résultats pourraient avoir des implications sur l’évolution des corps glacés, petits et grands », a déclaré Prettyman. “Plus largement, en tant que monde océanique, Cérès pourrait être habitable et constitue donc une cible attrayante pour de futures missions.”
Référence: “Reconstitution de la glace d’eau près de la surface par des impacts sur la croûte volatile et riche de Ceres: observations par le détecteur de rayons gamma et de neutrons de Dawn” par TH Prettyman, N. Yamashita, ME Landis, JC Castillo-Rogez, N. Schörghofer, CM Pieters, HG Sizemore, H. Hiesinger, S. Marchi, HY McSween, RS Park, MJ Toplis, CA Raymond et CT Russell, 21 juillet 2021, Lettres de recherche géophysique.
DOI : 10.1029/2021GL094223
Le financement de l’étude a été assuré par une subvention du Discovery Data Analysis Program de la NASA, de la NASA Dawn Mission et du projet SSERVI TREX.
