Légkörszerű gázburok
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2017.05.17 07:15.)

Időnként vízpárából álló, ritka burok jelenik meg a Ceres körül. A NASA Dawn szondája megfigyelései alapján már sejtik, mi okozhatja az időszakos jelenséget.

A fő kisbolygóövben keringő legnagyobb égitest, a Ceres körül a csillagászok már 1991 óta alkalmanként kimutatták valamiféle „exoszférának” tekinthető, vízmolekulákból álló gázburok jelenlétét (az anyag olyan ritka, hogy légkörnek még a legnagyobb jóindulattal sem nevezhetjük). A Ceres anyagának jelentős részét vízjég alkotja, elsősorban a felszíntől mért 1–2 méter mélységig. Azt azonban korábban nem sikerült kideríteni, milyen fizikai folyamat(ok) eredményeképpen kerülhetnek a vízmolekulák a világűrbe.

A hidrogén koncentrációja a Ceresen a NASA Dawn űrszondája fedélzetén működő gamma- és neutrondetektor (GRaND) mérései szerint. A színek a hidrogén 1,8 súlyszázalék (vörösesbarna) és 3,2 súlyszázalék (kék) közötti arányát jelzik (a kép egy másik változatát lásd korábbi cikkünkben ). A hidrogén a Ceres felszínét borító regolit legfelső, kb. 1 méter vastag rétegében fordul elő. A hidrogén egy része vízmolekulákban (jég), más része hidratált ásványokban megkötve fordul elő. A kép animált, az égitest forgását imitáló változata itt megtekinthető. (Kép: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / PSI)

Kézenfekvő lenne a magyarázat, miszerint a jelenséget a Nap sugárzása okozhatja. A felszín közelében előforduló kőzetek tömegüket tekintve mintegy 10% vizet tartalmazhatnak, ezért biztos, hogy a napsütés hatására a jég folyamatosan szublimál (a folyamat hasonló ahhoz, ahogyan a Nap közelébe jutó üstökösök illékony anyaga is az űrbe kerül). A Ceres exoszférája azonban a megfigyelések szerint nem mindig olyankor jelenik meg, amikor a Ceres legközelebb jár a Naphoz, így a szublimáció nem ad kielégítő magyarázatot a megfigyelt jelenségre, bár a folyamat minden bizonnyal működik. Ezért a gyanú a naptevékenységre terelődött.

Szerencsére a NASA Dawn űrszondája nem sokkal a Cereshez érkezése után, már 2015 júniusában kimutatta a „légkör” rövid ideig tartó létezését a Ceres körül. A Dawn az előzményeket is észlelte: az exoszféra megjelenése előtt nagy energiájú töltött részecskék hulláma söpört végig a környéken. Gyanítva, hogy az egybeesés nem lehet a véletlen műve, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem kutatói 1990-ig visszamenőleg átnézték az archív adatokat, és megállapították, hogy bár csak néhány alkalommal sikerült megfigyelni a páraburkot a Ceres körül, az minden egyes alkalommal közvetlenül az után jelent meg, amikor a napszél felerősödött hulláma érte el a Cerest. A napszél részecskéit a koronából történő anyagkidobások (CME) lökéshulláma gyorsítja fel nagy sebességre. Amikor ezek a napszélrohamok az égitest felszínébe ütköznek, a napszéllel érkező nagy energiájú részecskék átadják energiájukat a felszínt alkotó anyagnak, így kilökik a vízmolekulákat a felszín anyagából. Így jön létre a körülbelül egy hétig megmaradó, nagyon ritka anyagú exoszféra.

Az IUE ibolyántúli csillagászati műholddal és a Herschel-űrtávcsővel végzett régebbi megfigyelések azt mutatták, hogy a Cerest átmenetileg vízmolekulákból álló, nagyon ritka, diffúz gázburok veheti körül. Fantáziarajz a jelenségről. (Kép: ESA / ATG medialab)

A kutatók szerint a jelenség más, légkör nélküli, de vízben gazdag anyagú égitesteken is működhet, bár eddig még a Ceresen kívül másutt nem sikerült megfigyelni. A további megfigyeléseket egyelőre azonban reménytelenné teszi, hogy a naptevékenység jelenleg leszálló ágában van, vagyis az elkövetkező években várhatóan tovább gyengül.