O planeta anão Ceres tem um diâmetro de quase 1000 quilómetros e está localizado na cintura de asteroides. Na série televisiva "The Expanse", Ceres ganhou nova fama como a principal base dos chamados "belters": nesta série, que se baseia na física real, os seres humanos colonizam a cintura de asteroides para exploração mineira. Ceres também não é menos proeminente no mundo real. No entanto, durante muito tempo, não se sabia ao certo se o planeta anão se tinha formado na cintura de asteroides ou se tinha migrado para o interior a partir da orla do Sistema Solar. Uma equipa de investigação liderada pelo Instituto Max Planck para a Investigação do Sistema Solar, em Gotinga, Alemanha, encontrou depósitos ricos em amónio na cratera Consus, em dados da sonda espacial Dawn da NASA, que revelam muito sobre a origem de Ceres.

O planeta anão Ceres é um "habitante" invulgar da cintura de asteroides. Com um diâmetro de cerca de 960 quilómetros, não é apenas o maior corpo entre as órbitas de Marte e Júpiter; ao contrário dos seus "companheiros" bastante simples, é também caracterizado por uma geologia extremamente complexa e variada. Há alguns anos, a sonda espacial Dawn, da NASA, descobriu depósitos de amónio generalizados na superfície de Ceres. Alguns investigadores assumem que o amónio gelado desempenhou um papel na formação do planeta anão. No entanto, o amónio só é estável no Sistema Solar exterior, o que indica uma origem longe da cintura de asteroides. No entanto, novas descobertas na cratera Consus contrariam esta hipótese.

Criovulcanismo

Ceres parecia ter sido palco de um criovolcanismo único até há pouco tempo - e provavelmente ainda é. Os dados subjacentes foram obtidos pela sonda espacial Dawn da NASA, que estudou Ceres de perto entre 2015 e 2018. Os dados apontam para um passado conturbado, em que Ceres mudou e evoluiu ao longo de milhares de milhões de anos. Depósitos de sal esbranquiçados podem ser encontrados em várias crateras de impacto. Os depósitos na cratera Consus podem indicar material rico em amónio que chegou à superfície a partir das profundezas do planeta anão devido ao vulcanismo de Ceres. Mais precisamente, os investigadores pensam que os depósitos são restos de uma salmoura que se infiltrou à superfície a partir de uma camada líquida entre o manto e a crosta ao longo de milhares de milhões de anos. As imagens e os dados de medição da cratera Consus, que a equipa analisou com mais pormenor do que nunca, mostram agora esse material de cor amarelada. A presença de amónio não indica, portanto, necessariamente uma origem no Sistema Solar exterior - Ceres pode ter sido formado onde hoje orbita.

Uma cratera dentro de uma cratera

A cratera Consus está localizada no hemisfério sul do planeta anão Ceres. A estrutura mais marcante do seu interior é uma cratera mais pequena na sua metade oriental. Uma montanha central plana ergue-se no centro da Cratera Consus. Crédito: MPS

A cratera Conus está localizada no hemisfério sul de Ceres. Com um diâmetro de cerca de 64 quilómetros, não é uma das crateras de impacto particularmente grandes do planeta anão. As imagens obtidas pelo sistema de câmaras científicas da Dawn, que foi desenvolvido e construído sob a direção do instituto alemão, mostram uma parede circunferencial da cratera que se eleva cerca de 4,5 quilómetros acima do chão e que sofreu uma erosão parcial para o interior. Esta encerra uma cratera mais pequena que cobre uma área de cerca de 15 quilómetros por 11 quilómetros e que domina a metade oriental do fundo da cratera Consus. O material amarelado e brilhante encontra-se em manchas isoladas exclusivamente na borda da cratera mais pequena e numa área ligeiramente a leste da mesma.

Como sugere a nova análise dos dados do sistema de câmaras e do espetrómetro VIR, o material amarelado e brilhante da cratera Consus é rico em amónio. Em vestígios, o composto, que difere do amoníaco por um ião de hidrogénio adicional, é quase omnipresente na superfície de Ceres sob a forma de minerais ricos em amónio. No passado, os cientistas acreditavam que estes minerais só se podiam ter formado através do contacto com o amónio gelado no frio da orla exterior do Sistema Solar, onde o amónio gelado é estável durante longos períodos de tempo. Na proximidade do Sol, evapora-se rapidamente. Por conseguinte, Ceres deve ter-se formado na orla do Sistema Solar e só mais tarde se "deslocou" para a cintura de asteroides, deduziram. O estudo atual mostra agora, pela primeira vez, uma ligação entre o amónio e a salmoura salgada do interior de Ceres. A equipa argumenta que, por conseguinte, a origem do planeta anão não tem necessariamente de estar no Sistema Solar exterior. Ceres pode também ser verdadeiramente originário da cintura de asteroides.

Amónio das profundezas

O material brilhante amarelado, marcado aqui como "yBM", encontra-se exclusivamente na borda da cratera mais pequena e na sua vizinhança imediata a leste. Crédito: MPS

Os investigadores assumem que os componentes do amónio já estavam contidos nos blocos de construção originais de Ceres. Como o amónio não se combina com os minerais típicos do manto de Ceres, foi-se acumulando gradualmente numa espessa camada de salmoura que se estendia globalmente entre o manto e a crosta do planeta anão. A atividade criovulcânica fez com que a salmoura rica em amónio subisse repetidamente ao longo de milhares de milhões de anos, e o amónio que continha infiltrou-se gradualmente nos filossilicatos de grande escala da crosta de Ceres. Os filossilicatos, que se caracterizam por uma estrutura cristalina em camadas, estão também muito presentes na Terra, por exemplo, nos solos argilosos. "Os minerais da crosta de Ceres possivelmente absorveram o amónio ao longo de milhares de milhões de anos, como uma espécie de esponja", explica o Dr. Andreas Nathues, primeiro autor do presente estudo e antigo investigador principal da equipa do sistema de câmaras da Dawn.

Há muito a sugerir que a concentração de amónio é maior nas camadas mais profundas da crosta do que perto da superfície. Os poucos locais na superfície de Ceres onde se podem encontrar manchas conspícuas do material amarelado-brilhante, fora da Cratera Consus, estão também localizados dentro de crateras profundas. Como o presente estudo mostra em pormenor, o impacto que criou a pequena cratera oriental há apenas 280 milhões de anos terá provavelmente exposto material das camadas profundas, particularmente ricas em amónio, da Cratera Consus. As manchas amareladas e brilhantes a leste da cratera mais pequena são material que foi ejetado como resultado do impacto.

"Com 450 milhões de anos, a Cratera Consus não é particularmente antiga pelos padrões geológicos, mas é uma das mais antigas estruturas sobreviventes em Ceres. Devido à sua escavação profunda, dá-nos acesso a processos que tiveram lugar no interior de Ceres ao longo de milhares de milhões de anos - e é, portanto, uma espécie de janela para o passado do planeta anão", diz o Dr. Ranjan Sarkar, coautor do estudo.

// Sociedade Max Planck (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Journal of Geophysical Research: Planets)

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Ceres:
Wikipedia

Sonda Dawn:
NASA
"Toolkit" da missão (NASA)
Wikipedia