Is de dichtstbijzijnde Alien Planet Proxima b bewoonbaar? 'Het is gecompliceerd'

Net als de maan en Mercurius heeft de grootste asteroïde in het aardse zonnestelsel, Ceres, koude pockets van eeuwigdurende duisternis op het oppervlak waar onderzoekers nu ijs hebben ontdekt, vindt een nieuwe studie.

Het blijft echter een raadsel waarom slechts kleine hoeveelheden ijs werden ontdekt in deze schaduwrijke kratervloeren, zeggen de auteurs van het nieuwe onderzoek.

Met een diameter van ongeveer 585 mijl (940 kilometer) wordt Ceres zowel een asteroïde als een dwergplaneet genoemd. Het is de dwergplaneet die het dichtst bij de aarde staat en het grootste lid van de belangrijkste asteroïdengordel van het zonnestelsel, gelegen tussen Mars en Jupiter. Water is niet geheel ongebruikelijk bij Ceres - eerdere observaties onthulden waterdampenpluimen die uit Ceres losbarsten, blootgesteld waterijs is te zien op middelbare breedtegraden (hoewel slechts in zeldzame gevallen), en het oppervlaktemateriaal van de dwergplaneet is een mengsel van gesteente en ijs; aanvullend onderzoek heeft gesuggereerd dat Ceres een aanzienlijke hoeveelheid ijs onder zijn oppervlak heeft. [Fantastische foto's van Dwarf Planet Ceres]

Zoals de maan en Mercurius, is de as waarop Ceres draait slechts een paar graden gekanteld ten opzichte van het pad dat hij volgt rond de zon. Dit betekent dat de palen van Ceres slechts een beetje in de richting van de zon schuin staan. (Ter vergelijking: de aarde heeft een axiale helling of obliquiteit van ongeveer 23,4 graden, wat verklaart waarom de planeet seizoenen ervaart - lange zomerdagen komen voor op het hemisfeer gekanteld naar de zon, en lange winternachten gebeuren op het halfrond gekanteld weg van de zon.)

De bescheiden axiale helling van de maan en Mercurius betekent dat kraters aan hun polen vlekken op hun verdiepingen hebben waar de zon nooit schijnt. Deze permanent overschaduwde gebieden dienen als "koude vallen" waar waterijs kan overleven. In gebieden waar de zon direct op het oppervlak schijnt, wordt waterijs opgewarmd en sublimeert (wordt direct in een gas omgezet).

Vroeger werk suggereerde dat Ceres koude valstrikken zou kunnen hebben zoals die van de maan en Mercurius. Nu hebben onderzoekers voor het eerst beelden van ijs dat gevangen zit in permanent beschaduwde gebieden op Ceres.

De wetenschappers achter het nieuwe werk analyseerden beelden van kraters in het noordelijke poolgebied van Ceres, genomen door NASA's Dawn-ruimtevaartuigen. Ze identificeerden locaties van eeuwige schaduw in minstens 634 kraters. Deze donkere regio's vormen ongeveer 822 vierkante mijl (2.129 vierkante km) van het oppervlak van Ceres.

Slechts 10 van deze kraters hadden "lichtpuntjes", die een hoge hoeveelheid zonlicht reflecteren. Door de golflengten van het weerkaatsende licht te bestuderen, identificeerden de onderzoekers een van deze reflecterende oppervlakken als waterijs.

Op Mercurius vormde zich waarschijnlijk water wanneer waterstofatomen in de zonnewind - een stroom deeltjes afkomstig van de zon - gebombardeerd en chemisch gereageerd met zuurstof op het oppervlak van Mercurius. Daarentegen kan veel van het water van de maan oud zijn, meestal chemisch gebonden aan maanstenen sinds de formatie van de maan, waarbij waterdamp af en toe zijn weg vindt naar poolkraters waar het vriest om ijs te worden.

"Het is onwaarschijnlijk dat de zonnewind veel van het water op Ceres heeft gevormd, omdat het zo ver van de zon verwijderd is", zei Thomas Platz, een geoloog aan het Max Planck-instituut voor onderzoek van het zonnestelsel in Göttingen, Duitsland.

Dat ijs werd gezien in slechts één van de kraters waar de onderzoekers naar keken "is verrassend", vertelde Platz aan ProfoundSpace.org. Een mogelijkheid is dat kosmische invloeden het ijs in andere kraters met stof kunnen maskeren, zei hij. Een andere mogelijkheid is dat de axiale helling van Ceres kan variëren over zeer lange perioden (ook al lijkt het nu stabiel), daarom worden kraters blootgesteld aan zonlicht dat het waterijs zou kunnen vernietigen, voegde hij eraan toe.

Hoewel water wordt geassocieerd met het leven op aarde, benadrukt Platz dat de ontdekking van bevroren water op Ceres niet moet worden gezien als een teken van leven op de dwergplaneet.

"Het is behoorlijk koud in deze permanente schaduwen - ongeveer 60 Kelvin [minus 351 graden Fahrenheit, minus 213 graden Celsius]", zei Platz. "Ik zie op dit moment niet hoe het leven zich op dergelijke plaatsen kan vormen."

Het blijft onzeker hoeveel ijs deze kraters op Ceres kunnen bevatten "omdat het moeilijk is om schaduwgebieden te meten", zei Platz. Toch lijkt "de afzetting van ijs in minstens één krater behoorlijk dik, misschien meters dik."

Echter, mijnenijs op Ceres - om als raketbrandstof te gebruiken, bijvoorbeeld - kan een uitdaging zijn.

"Als je robotapparaten naar deze schaduwen wilt sturen, moeten ze niet afhankelijk zijn van door zonne-energie opgewekte energie," zei Platz. "Ze hebben batterijen nodig, of misschien moeten ze terug naar de rand klimmen om hun batterijen op te laden."

De wetenschappers detailleerden hun bevindingen online 15 december in het tijdschrift Nature Astronomy.