Uppstår Ceres bisarra ljuspunkter som ses i bländande nya närbilder från 'vattenläckage'? Dawn Science Team pratar med UT
Den här bilden, gjord med bilder tagna av NASA:s rymdfarkost Dawn under uppdragets High Altitude Mapping Orbit-fas (HAMO), visar Occator-kratern på Ceres, hem till en samling spännande ljuspunkter. Kredit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Berättelse/bilder uppdaterade[/caption]
Frågan som alla tänker på om Ceres är vad de där bisarra ljuspunkterna är upptäckt av NASA:s Dawn orbiter?
Eftersom forskare tror det Ceres upptar en 'unik nisch' i solsystemet och uppenbarligen hyser is under ytan eller flytande hav, kan de ljusa fläckarna uppstå från 'vattenläckage' under ytan? För att ta reda på Universe Today frågade Dawns chefsutredare och chefsingenjör.
'Den stora bilden som växer fram är att Ceres fyller en unik nisch,' sa Prof. Chris Russell, Dawns huvudutredare exklusivt till Universe Today.
'Ceres fyller en unik nisch mellan de kalla isiga kropparna i det yttre solsystemet, med deras stenhårda isiga ytor, och vattenplaneterna Mars och Jorden som kan stödja is och vatten på deras ytor, säger Russell, vid University of California, Los Angeles.
Och när Dawn nyligen anlände till sin näst lägsta vetenskapliga kartläggningsbana av det planerade uppdraget runt den isiga dvärgplaneten Ceres i mitten av augusti, tar NASAs rymdfarkost de mest häpnadsväckande detaljerade bilderna hittills av de någonsin spännande ljuspunkterna som finns inuti Occator-kratern.
Bilderna och andra vetenskapliga data kan peka på avdunstning av saltvatten som källan till de ljusa fläckarna.
'Enstaka vattenläckage på ytan kan lämna salt där eftersom vattnet skulle sublimera,' sa Russell till mig.
Cirkel runt Lights of Occator-kratern på Ceres. Denna bild, gjord med bilder tagna av NASA:s rymdfarkost Dawn under uppdragets High Altitude Mapping Orbit (HAMO) fas och draperad över en formmodell, visar Occator-kratern på Ceres, hem till en samling spännande ljuspunkter. Bilden har sträckts ut 1,5 gånger i vertikal riktning för att bättre illustrera kraterns topografi. Kredit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Dawn är jordens första sond som utforskar någon dvärgplanet och den första som utforskar Ceres på nära håll. Det var byggd av Orbital ATK.
För att kasta mer ljus över det som fortfarande är ganska mystiskt även idag har NASA just släppt de bästa bilderna hittills, som togs vid Dawn's High Altitude Mapping Orbit (HAMO) fas och de väcker lika många frågor som de svarar.
Occator har fångat populär fascination över hela världen eftersom kratern med en diameter på 60 miles (90 kilometer) är full av främmande kroppars ljusaste fläckar och vars natur förblir svårfångad till denna dag, över ett halvår efter att Dawn anlände i omloppsbana den senaste våren den 6 mars. , 2015.
De nya bilderna från Dawns nuvarande HAMO-kartläggningsbana togs på en höjd av bara 915 miles (1 470 kilometer). De ger ungefär tre gånger bättre upplösning än bilderna som togs från dess tidigare bana i juni, och nästan 10 gånger bättre än i rymdfarkostens första bana vid Ceres i april och maj, säger teamet.
Så med de nya HAMO-omloppsbilderna i handen frågade jag teamet vad som är den senaste tanken på ljusfläckarnas natur?
Inledningsvis fokuserade mycket spekulationer på vattenis. Men forskarnas åsikter har förändrats avsevärt när data strömmar in från de lägre banorna och tvingade fram nytänkande kring alternativa hypoteser – till absolut glädje för hela teamet!
'När fläckarna först verkade ha en albedo som närmade sig 100%, var vi tvungna att tänka på möjligheten att [vatten] is på ytan,' förklarade Russell.
'Men undersökningsdata avslöjade att de ljusa fläckarna bara reflekterade cirka 50% av det inkommande ljuset.'
'Vi gillade inte ishypotesen eftersom is sublimerar under förhållandena på Ceres yta. Så vi var ganska lättade över den lägre albedon.”
'Så vad kan vara 50% reflekterande? Om vi tittar på jorden finner vi att när vatten avdunstar i öknen lämnar det salt som är reflekterande. Vi vet från dess densitet att vatten eller is finns inuti Ceres.'
'Så ett enstaka vattenläckage till ytan kan lämna salt där eftersom vattnet skulle sublimera ännu snabbare än is.'
För närvarande vet ingen hur djupt den potentiella isavlagringen eller vattenreservoarkällorna för 'vattenläckaget' finns under ytan, eller om de ljusa saltfläckarna uppstod från tidigare eller nuvarande aktivitet och kanske fylls på eller förstoras med tiden. Hittills finns det inga bevis som visar att plymer för närvarande bryter ut från Cerean-ytan.
Videobildtext: Circling Occator Crater på Ceres. Denna animation, gjord med data från NASA:s rymdfarkost Dawn, visar topografin av Occator-kratern på Ceres. Krediter: Kredit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI
Dawn är en internationell vetenskapsmission och utrustad med en trio av toppmoderna vetenskapsinstrument från Tyskland, Italien och USA. De kommer att belysa den övergripande elementära och kemiska sammansättningen och naturen av Ceres, dess ljuspunkter och andra underbara geologiska egenskaper som det pyramidformade bergsobjektet.
Jag bad PI och chefsingenjören att förklara specifikt hur och vilka av instrumenten teamet använder just nu på HAMO för att bestämma ljuspunktssammansättningen?
'De instrument som kommer att avslöja sammansättningen av fläckarna är inramningskameran [från Tyskland], den infraröda spektrometern och den synliga spektrometern [båda från VIR-instrumentet från Italien], svarade Dr Marc Rayman, Dawns chefsingenjör och uppdragschef baserad på NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien.
'Dawn anlände i denna tredje kartläggningsbana [HAMO] den 13 augusti. Den började denna tredje kartläggningsfas enligt schemat den 17 augusti.'
Men mycket arbete återstår för att samla in och tolka data och urskilja identiteten av vilka salter som faktiskt finns på Ceres.
'Medan salter av olika slag har rätt reflektans, är de svåra att skilja från varandra i det synliga', utarbetade Russell till Universe Today.
'Det är en anledning till att VIR arbetar extra hårt på IR-spektrumet. Forskare börjar spekulera i salterna. Och att tänka på vilka salter som kan bildas i inredningen.”
'Det är i ett tidigt skede just nu,' sa Russell.
'Jag känner inte till något exakt som dessa platser någonstans. Vi är exalterade över dessa vetenskapliga överraskningar!”
Occator-kratern ligger på Ceres norra halvklot.
'Det finns andra undersökningslinjer förutom direkt sammansättningsmätning som kommer att ge insikt i fläckarna, inklusive det geologiska sammanhanget,' sa Rayman till Universe Today.
Var och en av Dawns två ramkameror är också utrustade med ett hjul med 7 färgfilter, förklarade Joe Makowski, Dawn-programledare från Orbital ATK, i en intervju.
Olika spektraldata samlas in med hjälp av de olika filtren som kan varieras under varje bana.
'Hittills har Dawn slutfört 2 kartläggningsomloppscykler av de 6 cykler som planeras vid HAMO.'
Varje HAMO kartläggning omloppscykel varar 11 dagar och består av 14 omlopp som varar 19 timmar vardera. Ceres kartläggs helt under var och en av de 6 cyklerna. Den tredje karteringscykeln startade precis onsdagen den 9 september.
Instrumenten kommer att riktas mot något olika vinklar i varje kartläggningscykel, vilket gör att teamet kan generera stereovyer och konstruera 3D-kartor.
'Tonvikten under HAMO är att få bra stereodata på höjderna av yttopografin och att få bra högupplöst klar- och färgdata med inramningskameran,' förklarade Russell.
'Vi hoppas få massor av VIR IR-data för att hjälpa dig förstå ytans sammansättning bättre.'
'Dawn kommer att använda färgfiltren i sin inramningskamera för att spela in sevärdheterna i synliga och infraröda våglängder', konstaterar Rayman.
'Dawn förblir på HAMO till den 23 oktober. Sedan börjar den driva med jonframdrivningspropellerna för att nå sin lägsta kartläggningsbana som heter LAMO [Low Altitude Mapping Orbit],' berättade Makowski för mig.
'Dawn kommer till LAMO den 15 december 2015.'
Det är en julklapp som vi alla kan se fram emot med glädje!
Den här bilden togs av NASA:s rymdfarkost Dawn av dvärgplaneten Ceres den 19 februari från ett avstånd av nästan 29 000 miles (46 000 kilometer). Den visar att den ljusaste punkten på Ceres har en svagare följeslagare, som tydligen ligger i samma bassäng. Bildkredit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Vad är lagets reaktion, samspel och tolkning angående bergen av ny data som tas emot från Dawn? Hur jämför de geologiska processerna med jorden?
'Dawn har förvandlat det som så nyligen var några ljusa prickar till ett komplext och vackert, glänsande landskap', säger Rayman. 'Snart kommer den vetenskapliga analysen att avslöja den geologiska och kemiska naturen hos detta mystiska och fascinerande utomjordiska landskap.'
'Vi tror att vi ser geologiska processer som är analoga med dem på jorden - men med viktiga Cerean-vändningar,' sa Russell till mig.
'Men vi är vid en punkt i uppdraget där konservativa forskare tolkar det vi ser i termer av välbekanta processer. Och de fria tänkarna föreställer sig vilda scenarier för vad de ser.'
'De närmaste veckorna (månaderna?) kommer att vara en tid då teamet argumenterar sinsemellan och hittar den rätta kompromissen mellan tradition och innovation', avslutade Russell elegant.
Bland de högsta funktionerna som setts på Ceres hittills är ett berg cirka 4 miles (6 kilometer) högt, vilket är ungefär höjden av Mount McKinley i Alaskas Denali National Park. Vertikal relief har överdrivits med en faktor fem för att hjälpa till att förstå topografin. Kredit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/LPI
En grupp nya resultat från Dawn at Ceres förväntas släppas under vetenskapliga presentationer vid European Planetary Science Congress 2015 som hålls i Nantes, Frankrike från 27 september till 2 oktober 2015.
Dawn-uppdraget förväntas pågå till åtminstone mars 2016, och möjligen längre, beroende på bränslereserver.
'Det kommer att sluta någon gång mellan mars och december,' sa Rayman till mig.
De vetenskapliga målen i LAMO-banan skulle kunna uppnås så snart som i mars. Men teamet vill förlänga verksamheten så länge som möjligt, kanske till juni eller längre fram, om rymdfarkosten förblir frisk och har tillräckligt med hydrazinmanövreringsbränsle och NASA-finansiering för att fungera.
'Vi förväntar oss att Dawn ska slutföra uppdragsmålen vid Ceres i mars 2016. Juni är en programmatisk milstolpe för slutet av det nominella uppdraget, i praktiken en tidsmarginal,' sa Makowski till Universe Today.
'Teamet arbetar med en väldefinierad prospekteringsplan för Ceres, som vi förväntar oss att genomföra i mars, om allt går bra.'
'Vid lanseringen började Dawn med 45 kg hydrazin. Den har cirka 21 kg användbar hydrazin ombord idag.'
'Vi räknar med att använda cirka 15 kg under det nominella återstående uppdraget,' sa Makowski.
Därför kan Dawn ha ungefär 5 kg eller så hydrazinbränsle för varje utökat uppdrag, om allt går bra, som så småningom kan godkännas av NASA. Naturligtvis beror NASA:s budget också på vad som godkänns av den amerikanska kongressen.
De spännande ljusaste fläckarna på Ceres ligger i en krater som heter Occator, som är cirka 60 miles (90 kilometer) tvärs över och 2 miles (4 kilometer) djup. Vertikal lättnad har överdrivits med en faktor fem. Att överdriva lättnaden hjälper forskarna att förstå och visualisera topografin mycket lättare och framhäver funktioner som ibland är subtila. Kredit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/LPI
Dawn lanserades den 27 september 2007 av a United Launch Alliance (ULA) Delta II tung raket från Space Launch Complex-17B (SLC-17B) vid Cape Canaveral Air Force Station, Florida.
Håll utkik här för Kens fortsatta nyheter om jord- och planetvetenskap och mänskliga rymdfärder.
Dawn-uppskjutning den 27 september 2007 av en United Launch Alliance Delta II Heavy raket från Cape Canaveral Air Force Station, Florida. Kredit: Ken Kremer/kenkremer.com