Kas lācītim vēderā?
Publicēts: 8.08.2016
Lielākā daļa no mums bērnībā ir pamēģinājuši kaut ko izjaukt. Uzšķērstie lāči, sagrieztās lelles un pa detaļām sadalītās mašīnas nenozīmē, ka nākotnē bērns kļūs par maniakālu slepkavu un ļaundari. Tā ir ziņkāre, kuru nedestruktīvos veidos apmierināt ir grūti. Arī pieaugušie nereti mēdz noskaidrot, kas "lācītim vēderā". Tai skaitā astronomi. Debesu ķermeņu gadījumā to izjaukšana ne vienmēr ir iespējama, tādēļ ir jāmeklē citi veidi, kā ielūkoties planētu, asteroīdu un komētu dzīlēs. Šoreiz uzmanības lokā nonākusi mazā planēta Cerēra.
Ap Cerēru šobrīd riņķo NASA automatizētais kosmiskais aparāts Dawn. Tas uz Zemi ir nosūtījis desmitiem tūkstošu mazās planētas fotogrāfiju. Tomēr nevienā no tām nav redzama Cerēras iekšējā struktūra. Arī citi kosmiskā aparāta instrumenti nespēj ielūkoties mazās planētas dzīlēs. Izrādās, ka šajā situācijā pats kosmiskais aparāts darbojas kā instruments.
Tā kā gravitācija nosaka Dawn orbītu ap Cerēru, zinātnieki, analizējot zondes kustības, var izmērīt mazās planētas gravitācijas lauku.
"Jaunākie dati liecina, ka Cerēras iekšējā struktūra ir vāja, kā arī karstuma ietekmē ūdens un vieglie minerāli ir daļēji noslāņojušies mazās planētas agrīnajos attīstības posmos," pastāstīja pētījuma vadītājs Raiens Pārks no NASA Reaktīvo Dzinēju laboratorijas (JPL).
Kā tiek mērīts gravitācijas lauks? Uz Dawn tiek nosūtīts radiosignāls. Zonde to nosūta atpakaļ. Signālu sūta un uztver viena no trim milzu antenām, kas izvietotas dažādās pasaules vietās. Šie signāli ļauj noteikt kosmiskā aparāta ātrumu ar precizitāti 0,1 mm/s. Tā kā ātrumu ietekmē debesu ķermeņa gravitācija, tālākais jau ir matemātiski aprēķini.
Šī pētījuma ietvaros ir apstiprināts, ka Cerērai raksturīgs hidrostatiskais līdzsvars. Tas nozīmē, ka tās iekšējā struktūra ir tik vāji saistīta, ka mazās planētas formu nosaka rotācija. Šis ir viens no iemesliem, kādēļ astronomi 2006.gadā Cerērai piešķīra mazās planētas statusu.
Datu analīze liecina, ka Cerēra ir noslāņojusies. Dažādos dziļumos ir atrodami dažāda sastāva un blīvuma slāņi. Kodols ir visblīvākais. Kā jau tika prognozēts, Cerēra nav tik blīva kā Zeme, Mēness un tās tuvākais lielais kaimiņš - asteroīds Vesta. Pētījumā ir izdevies noskaidrot, ka vieglākie minerāli, tai skaitā arī ūdens ledus, ir atdalījušies no blīvākiem iežiem un atrodas mazās planētas virskārtā.
"Mēs atklājām, ka atšķirības starp dažādiem slāņiem Cerēras gadījumā nav tik izteiktas kā Mēnesim un citām planētām Saules sistēmā," skaidroja Pārks. "Zemei ar tās metālisko kodolu, pusšķidro mantiju un ārējo garozu ir daudz labāk definēta struktūra."
Pētījumā izdevās noskaidrot, ka augstākie reģioni uz Cerēras pārbīda iekšējo slāņu masu. Tas darbojas līdzīgi kā laiva, kas peld pa ūdeni - izspiestā ūdens daudzums ir atkarīgs no laivas masas. Tas nozīmē, ka Cerēras vājā mantija var tikt paspiesta sāņus, kad kalni un citi augstāki veidojumi, kas atrodas ārējos slāņos, daļēji "peld" dziļākajos slāņos. Šis fenomens ir novērots arī uz citām planētām, tai skaitā uz Zemes.
Mazās planētas iekšējā struktūra palīdz saprast, kādi procesi varēja notikt Cerēras attīstības agrīnajos posmos. Tās dzīles bija pietiekami siltas, lai izkustu ūdens, bet ne tik karstas, lai izkausētu silikātus un izveidotos dzelzs kodols.
NASA JPL
