【惑星科学】ケレスの地中は予想より氷含有率が低く塩分が多い
Nature
火星と木星の軌道間の小惑星帯に位置する準惑星ケレスの周回軌道を飛行するNASAの宇宙探査機「ドーン」が集めたデータの解析が新たに行われ、その結果を報告する論文が、今週、NatureとNature Geoscienceにそれぞれ掲載される。この2編の論文は、ケレスの謎の明るい光点と地表下の組成に関する手掛かりをもたらしており、地表下には過去に何らかの液体が存在していたことがあり、それが一時的なものだった可能性があり、今でも何らかの液体が存在している可能性のあることを示唆している。
ケレスは大部分の表面が暗いが、130か所以上の明るい光点があり、中でも最も明るい光点が「オッカトル」クレーター内に位置している。これまでの研究では、これらの小さな明るい領域に大量の水和硫酸マグネシウムが含まれていることが示唆されていた。
Natureに掲載されるMaria Cristina De Sanctisたちの論文では、ケレスから1,400 kmの位置にある宇宙探査機「ドーン」に搭載された可視光・赤外線マッピング分光計によって収集されたデータの解析結果について報告されている。De Sanctisたちは、オッカトルの麓にある明るい物質のスペクトルが、暗い物質、少量のフィロケイ酸塩（ケイ酸塩鉱物の一種）と炭酸アンモニウムまたは塩化アンモニウムと混ざった大量の炭酸ナトリウムのスペクトルと一致していることを報告している。De Sanctisたちは、こうした化合物は、衝突クレーターが形成した後にケレスの地中から地表へ輸送されたという考えを示している。
一方、Nature Geoscienceに掲載されるMichael Blandたちの論文では、ケレスの最大級のクレーターの深さが明らかにされており、その大部分が深すぎて、ケレスの岩石質の外層の地下の大部分が氷によって構成されているとは考えにくいという考えが示されている。Blandたちは、ケレスの地中における氷は全体の30～40％に過ぎず、残りの60～70％は、岩石と高強度の低密度物質（水和塩とクラスレートでできている可能性がある）だと結論づけている。
New analyses of data collected by NASA’s Dawn spacecraft during its visit to the dwarf planet Ceres, which lies in the asteroid belt between the orbits of Mars and Jupiter, are published in Nature and Nature Geoscience this week. The papers shed light on the composition of the dwarf planet’s mysterious bright spots and its subsurface, and suggest that some subsurface fluids existed, perhaps transiently, and may still exist.
The mostly dark surface of Ceres is dotted with more than 130 bright spots, with the most prominent situated within the Occator crater. Previous studies have suggested that these small bright areas may consist of large amounts of hydrated magnesium sulfate.
In the Nature paper, Maria Cristina De Sanctis and colleagues analyse data collected by the Visible and InfraRed Mapping Spectrometer on board the Dawn spacecraft at a distance of 1,400 kilometres from Ceres. They report that spectra of the bright material at Occator’s base are consistent with large amounts of sodium carbonates that are mixed with a dark component, small amounts of silicate minerals known as phyllosilicates, and ammonium carbonate or ammonium chloride. The authors suggest that these compounds were transported from within Ceres to the surface in an aqueous process after the impact crater was formed.
Writing in Nature Geoscience, Michael Bland and colleagues show that most of Ceres’ largest craters are too deep for the subsurface below the dwarf planet’s rocky outer layer to be mostly made up of ice. They conclude that the subsurface is more likely to be composed of only 30 to 40 per cent ice, with the remaining 60 to 70 percent a combination of rock and a strong, low-density material, perhaps made up of hydrated salts and clathrates.
doi: 10.1038/nature18290
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