Ο νάνος πλανήτης Δήμητρα (Ceres), ο οποίος αποτελεί τον πρώτο αστεροειδή που ανακαλύφθηκε και ονομάστηκε ποτέ, διαθέτει χαρακτηριστικά επιφάνειας που είναι πολύ πιο σύνθετα από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες.
Αυτό είναι το συμπέρασμα μιας νέας επιστημονικής εργασίας που παρουσιάστηκε στη Γενική Συνέλευση της Ευρωπαϊκής Ένωσης Γεωεπιστημών 2026 στη Βιέννη. Η νέα ανάλυση δεδομένων από την αποστολή Dawn της NASA δείχνει μια επιφάνεια με απότομες κλίσεις, κατάγματα και έντονες διακυμάνσεις στη λευκάγεια (ανακλαστικότητα), γεγονός που δυσκολεύει ακόμη και τον εντοπισμό των κρατήρων.
Η Δήμητρα έχει προβληματίσει τους αστρονόμους από την ανακάλυψή της το 1801 από τον Ιταλό Τζουζέπε Πιάτσι. Το 2006 επανακατηγοριοποιήθηκε ως νάνος πλανήτης, κυρίως λόγω του μεγάλου μεγέθους της και του διαφοροποιημένου εσωτερικού της, καθώς αντίθετα με τους περισσότερους αστεροειδείς, διαθέτει πυρήνα, μανδύα και φλοιό. Αν και έχει το ένα τέταρτο του μεγέθους της Σελήνης μας με διάμετρο περίπου 960 χιλιόμετρα, η μοναδική εσωτερική της ιστορία την καθιστά επιστημονικά συναρπαστική.
Η βαρυτική ανωμαλία στον κρατήρα Occator
Προς το τέλος της αποστολής Dawn, μια λεπτομερής επανεξέταση του βαρυτικού πεδίου στην περιοχή του κρατήρα Occator αποκάλυψε μια βαρυτική ανωμαλία σε βάθος περίπου 50 χιλιομέτρων. Η ανωμαλία αυτή υποδεικνύει την παρουσία υλικού χαμηλότερης πυκνότητας, το οποίο ερμηνεύεται ως ένας υπόγειος θύλακας αλμυρού νερού (άρμης).
Αυτά τα αλμυρά υγρά πιθανότατα ανέβηκαν μέσα από τα υπόγεια κατάγματα που δημιούργησε η πρόσκρουση του Occator και ξεχύθηκαν στην επιφάνεια. Τα υπολείμματά τους είναι ορατά σήμερα ως φωτεινά κοιτάσματα αλάτων, γνωστά με τις ονομασίες Cerealia Facula και Vinalia Facula.
Η πρόσκρουση που δημιούργησε τον κρατήρα Occator, πλάτους 92 χιλιομέτρων, συνέβη πριν από μερικά εκατομμύρια έως 20 εκατομμύρια χρόνια και είναι ο νεότερος κρατήρας αυτού του μεγέθους στη Δήμητρα. Η έκθεση αυτών των ανθρακικών αποθέσεων είναι το αποτέλεσμα μιας μεγάλης πρόσκρουσης που συνέπεσε χρονικά και τοπικά με την ύπαρξη του υπόγειου θύλακα άρμης.
Η παρουσία του κρυοηφαιστειασμού
Η Δήμητρα έχει μια μοναδικά υψηλή περιεκτικότητα σε νερό, η οποία αγγίζει το 25%. Μετά την ανάλυση των δεδομένων της αποστολής Dawn, έγινε σαφές ότι ο νάνος πλανήτης μπορεί να διέθετε έναν υπόγειο ωκεανό στο παρελθόν.
Το αλμυρό νερό στον υπόγειο θύλακα χαμηλώνει το σημείο πήξης, επιτρέποντας στο υγρό στοιχείο να αναδυθεί προς την επιφάνεια. Αυτή η διαδικασία αποτελεί μια μορφή ηφαιστειασμού που βασίζεται στον πάγο και το νερό, γνωστή ως κρυοηφαιστειασμός. Σε αντίθεση με τον κλασικό ηφαιστειασμό που συμβαίνει σε θερμοκρασίες χιλιάδων βαθμών Κελσίου με βάση τα πυριτικά άλατα ή τον σίδηρο, ο κρυοηφαιστειασμός στη Δήμητρα λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από το μηδέν και βασίζεται σε μείγματα νερού και αλατιού. Οι μεγάλες προσκρούσεις παράγουν θερμότητα που λιώνει το υπόγειο περιβάλλον, επιτρέποντας στην άρμη να ανέβει στην επιφάνεια με τη μορφή κρυοηφαιστειακών εκρήξεων.
Σχεδιασμός μελλοντικής αποστολής για συλλογή δειγμάτων
Στο απίθανο σενάριο που είχαν σχηματιστεί μικροοργανισμοί μέσα στον θύλακα της άρμης σε βάθος 50 χιλιομέτρων, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι θα είχαν καταστραφεί μηχανικά ή θα είχαν αλλοιωθεί χημικά πέρα από κάθε αναγνώριση κατά την άνοδό τους και την έκθεσή τους στην επιφάνεια. Επιπλέον, η επιφάνεια της Δήμητρας βομβαρδίζεται συνεχώς από μικρότερους μετεωρίτες, μια διαδικασία που μετατρέπει το έδαφος σε μια λεπτή, πουδρώδη σκόνη (ρηγόλιθο).
Παρά τις προκλήσεις, μια ομάδα εργασίας εξετάζει την τοπογραφία για μια πιθανή μελλοντική αποστολή επιστροφής δειγμάτων από το JPL της NASA, η οποία θα περιλαμβάνει ένα σκάφος σε τροχιά και μια συσκευή προσεδάφισης. Το σκάφος σε τροχιά θα τραβήξει αρχικά εικόνες ακόμη υψηλότερης ανάλυσης για να διαπιστωθεί αν είναι ασφαλές να πραγματοποιηθεί προσεδάφιση σε αυτές τις φωτεινές περιοχές των αποθέσεων.
Η βαρύτητα της επιφάνειας της Δήμητρας είναι 5,7 φορές μικρότερη από αυτή της Σελήνης, αλλά σημαντικά υψηλότερη από εκείνη των αστεροειδών όπως ο Bennu ή ο Ryugu, στους οποίους έχουν ήδη πραγματοποιηθεί επιτυχείς προσεδαφίσεις. Για τον λόγο αυτό, η δειγματοληψία στη Δήμητρα θα μοιάζει περισσότερο με πλανητική αποστολή παρά με μια τυπική αποστολή σε αστεροειδή.