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Científicos identifican el origen de la inesperada actividad geológica del planeta Ceres

Científicos descubren que la descomposición de los elementos radiactivos dentro del interior de Ceres podría mantenerlo activo a semejanza de otros planetas de tipo rocoso como la Tierra y Marte. Además se cree que el planeta enano guarda una relación muy similar con las lunas de Urano.

El Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA tomó estas imágenes de Ceres durante su rotación de 9 horas. Los colores representan las diferencias entre regiones relativamente rojas y azules. Estas diferencias pueden deberse simplemente a la variación en la superficie entre diferentes tipos de material. Los astrónomos mejoraron la nitidez de estas imágenes para resaltar características en la superficie de Ceres, incluidas regiones más brillantes y más oscuras que podrían ser características del impacto de un asteroide. Las observaciones se realizaron en luz visible y ultravioleta entre diciembre de 2003 y enero de 2004. Crédito: NASAESA , J. Parker (Instituto de Investigación del Suroeste), P. Thomas (Universidad de Cornell), L. McFadden (Universidad de Maryland, College Park) y M. Mutchler y Z. Levay (STScI)

Según Scott King, geocientífico de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech, nuestra visión de Ceres ha sido confusa durante mucho tiempo. En exploraciones telescópicas anteriores de la Tierra, Ceres, un planeta enano y el cuerpo más grande del cinturón de asteroides, que es el área entre Júpiter y Marte donde se encuentran dispersos cientos de miles de asteroides, Ceres no tenía características distinguibles en la superficie.

Luego, en 2015, apareció el nebuloso orbe que era Ceres. Para científicos como King, la vista fue impresionante. Los datos e imágenes de la misión Dawn de la NASA proporcionaron una mejor vista de la superficie, incluidas su composición y estructuras, lo que reveló una actividad geológica imprevista.

En observaciones anteriores, los científicos habían visto el tamaño total de Ceres. Se pensaba que estaba inactivo ya que era muy pequeño. En cambio, Dawn observó una meseta masiva en un lado de Ceres que abarcaba una parte del planeta enano, comparable a lo que podría ocupar un continente en la Tierra. Rodeándolo había fracturas en rocas agrupadas en un solo lugar. Además, había signos evidentes de un mundo oceánico, incluidos depósitos por toda la superficie donde los minerales se habían condensado cuando el agua se evaporó. Estos depósitos eran el signo de un océano helado.

King, profesor del Departamento de Geociencias que se centra principalmente en el estudio de cuerpos más grandes como los planetas, tenía curiosidad por saber cómo un cuerpo tan pequeño como Ceres podría producir el calor necesario para soportar ese nivel de actividad geológica y explicar las características de la superficie observadas por Amanecer.

Esta ilustración modela la topografía (en metros) de Ceres del proyecto Dawn de la NASA, con colores verde y azul.  Algunos de los principales cráteres del planeta enano están etiquetados.  Una regla está debajo de la imagen de Ceres que muestra, en metros, 8000 negativos a 8000 positivos.  Crédito: Tecnología de Virginia

A través del modelado, él y un equipo de científicos de varias universidades, así como del Servicio Geológico de los Estados Unidos y el Instituto de Ciencias Planetarias, descubrieron que la descomposición de los elementos radiactivos dentro del interior de Ceres podría mantenerlo activo. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en American Geophysical Union Advances.

El estudio de King de grandes planetas como la Tierra, Venus y Marte siempre le había mostrado que los planetas comienzan calientes. La colisión entre objetos que forman un planeta crea ese calor inicial. Ceres, por el contrario, nunca creció lo suficiente como para convertirse en un planeta y generar calor de la misma manera, dijo King. Para saber cómo aún podría generar suficiente calor para impulsar la actividad geológica, utilizó teorías y herramientas computacionales aplicadas previamente a planetas más grandes para estudiar el interior de Ceres, y buscó evidencia que pudiera respaldar sus modelos en los datos devueltos por la misión Dawn.


El modelo del equipo del interior del planeta enano mostró una secuencia única: Ceres comenzó frío y se calentó debido a la descomposición de elementos radiactivos como el uranio y el torio, que era suficiente para impulsar su actividad, hasta que el interior se volvió inestable.

“Lo que vería en el modelo es que, de repente, una parte del interior comenzaría a calentarse y se movería hacia arriba y luego la otra parte se movería hacia abajo”, dijo King.

Esa inestabilidad podría explicar algunas de las características de la superficie que se habían formado en Ceres, como lo reveló la misión Dawn. La gran meseta se había formado en un solo lado de Ceres sin nada en el otro lado, y las fracturas estaban agrupadas en un solo lugar a su alrededor. La concentración de características en un hemisferio le indicó a King que se había producido inestabilidad y había dejado un impacto visible.

“Resultó que se podía mostrar en el modelo que donde un hemisferio tenía esta inestabilidad que se elevaba, causaba extensión en la superficie y era consistente con estos patrones de fracturas”, dijo King.


Según el modelo del equipo, Ceres no siguió el patrón típico de un planeta de caliente primero y frío segundo, con su propio patrón de frío, calor y frío nuevamente. “Lo que hemos demostrado en este documento es que el calentamiento radiogénico por sí solo es suficiente para crear una geología interesante”, dijo King.

Él ve similitudes con Ceres en las lunas de Urano, que un estudio encargado por la NASA y la Fundación Nacional de Ciencias consideró recientemente una alta prioridad para una gran misión robótica. Con mejoras adicionales al modelo, espera explorar sus interiores también.

“Algunas de estas lunas no son muy diferentes en tamaño a Ceres”, dijo King. “Creo que aplicar el modelo sería realmente emocionante”.

Referencia: “Geomorfología de la superficie a gran escala de Ceres debido en gran medida a la convección interna asimétrica” ​​por Scott D. King, Michael T. Bland, Simone Marchi, Carol A. Raymond, Christopher T. Russell, Jennifer EC Scully y Hanna G. Sizemore, 17 mayo 2022, Anticipos AGU. DOI: 10.1029/2021AV000571

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