Claves sobre los brillantes puntos de Ceres

Los puntos brillantes que muestra el planeta enano Ceres han sido un tema recurrente del que solo se han planteado hipótesis y nunca respuestas concretas a su formación. Pero estamos de enhorabuena: la sonda Dawn (NASA) ha revelado algunos de los secretos que el planeta enano tenía bien guardados y han sido publicados en dos artículos de la revista Nature (M. C. De Sanctis et al., 2015, Nat 528, 241–244; A. Nathues et al., 2015, Nat 528, 237–240). Uno de los estudios identifica estos brillos como una especie de sal, mientras que el segundo los relaciona con arcillas ricas en amoníaco.

Los puntos brillantes y Occator

En el primer estudio, liderado por Andreas Nathues del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Göttingen (Alemania) relaciona los materiales brillantes con una sal de sulfato de magnesio. Nathues y su equipo sugieren que los sulfatos quedaron depositadas cuando, en el pasado, el hielo de agua sublimó. Los impactos recibidos posteriormente han sido los que los han desenterrado. «La naturaleza de estos puntos brillantes sugiere que Ceres tiene una capa en el subsuelo que contiene hielo de agua salobre», explica Nathues.

Imagen del cráter Occator en un modelo digital del terreno que ofrece una vista en perspectiva 3D | Créditos: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

La superficie de Ceres es generalmente oscura, de un color similar al asfalto reciente de una carretera. Pero su brillo no es uniforme, sino que tienen una amplia gama donde las zonas más brillantes reflejan hasta el 50% de la luz que reciben del Sol. La parte interior de un cráter llamado Occator es la que contiene el material más brillante. Con un diámetro total de 90 Km, su zona central está cubierta por estos materiales; mide alrededor de 10 Km de ancho y 500 metros de profundidad. Occator parece ser una de las zonas más jóvenes de Ceres, estimándose su edad en unos 78 millones de años.

Los autores del estudio describen una difusa neblina sobre algunos de los puntos brillantes de Occator pudiendo estar asociada con las observaciones de vapor de agua que detectó el observatorio espacial Herschel (ESA) en Ceres (Michael Küppers et al., 2014, Nat 505, 525–527). Esta neblina se hace más notoria hacia el mediodía de Ceres y es ausente en el amanecer y atardecer, aproximándose este comportamiento a la actividad que presentan algunos cometas. «El equipo científico de Dawn todavía está discutiendo estos resultados y analizando los datos para comprender mejor lo que está sucediendo en Occator», explica Chris Russell, investigador principal de la misión Dawn en la Universidad de California en Los Ángeles (Estados Unidos).

Punto de vista de la sonda Dawn (NASA) donde se aprecia el cráter llamado Oxo, de unos 9 Km de diámetro | Créditos: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

La importancia de amoníaco

En el segundo estudio se examinó la composición del planeta enano Ceres y se encontraron evidencias de arcillas ricas en amoníaco. Para identificar estos compuestos se aprovechó la luz reflejada analizada en diferentes longitudes de onda. Hoy en día, el amoníaco por si mismo se evaporaría de la superficie de Ceres debido a que el planeta enano no es lo suficientemente frío, por lo que si el amoníaco es estable es porque está unido químicamente a otros materiales.

Con estos resultados se plantea un origen de Ceres fuera del cinturón principal de asteroides, donde reside actualmente, pudiéndose haber formado en el sistema solar exterior. Otra posibilidad viene dada por la formación del planeta enano en una zona próxima a la actual incorporando materiales que se generaron cerca de la órbita de Neptuno. «La presencia de especies de amoníaco sugiere que Ceres se compone de materiales de acreción formados en un ambiente donde el amoníaco y nitrógeno fueron abundantes. Pensamos que este material se originó en el frío sistema solar exterior», explica María Cristina De Sanctis, del Instituto Nacional de Astrofísica (Italia) y autora principal del estudio.

Nuevas pistas sobre Manchas y Orígenes brillantes Ceres ‘ Representación del crater Occator en Ceres en falso color | Créditos: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Al comparar el espectro de la luz reflejada de Ceres con el de algunos meteoritos, los científicos encontraron algunas similitudes. Se centraron en espectros de condritas carbonáceas, un tipo de meteorito rico en carbono. Hubo bandas de absorción donde había similitudes en minerales amoniacales, pero hubo una  gran diferencia en cuanto al agua, ya que estas condritas tienen un porcentaje del 15-20 por ciento, mientras que en Ceres ese porcentaje alcanza hasta un 30 por ciento. «Ceres podría haber retenido más volátiles que esos meteoritos, o el agua la podría haber acretado a partir de materiales volátiles rico en este compuesto», afirma De Sanctis.

A mediados de diciembre, Dawn comenzará a observar en una órbita situada a 385 Km de altura. Incluirá imágenes con una resolución de 35 metros por píxel en las bandas del infrarrojo, rayos gamma y datos gravitatorios de alta resolución y nos ofrecerá nuevos datos de Ceres que ayudarán a concretar lo que está sucediendo en este planeta enano situado entre Marte y Júpiter.

Referencias:
– Ammoniated phyllosilicates with a likely outer Solar System origin on (1) Ceres (M. C. De Sanctis et al., 2015, Nature 528, 241–244).
– Sublimation in bright spots on (1) Ceres (A. Nathues et al., 2015, Nature 528, 237–240)
– Localized sources of water vapour on the dwarf planet (1) Ceres (Michael Küppers et al., 2014, Nature 505, 525–527)
– Mysterious bright spots on Ceres are probably salt (Alexandra Witze, Nature News)
– New Clues to Ceres’ Bright Spots and Origins