Esta impressão artística mostra um diagrama de como o interior de Ceres poderia estar estruturado, baseado nos dados sobre o campo gravitacional do planeta anão obtidos pela missão DAWN da NASA. Créditos: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Infelizmente, nas dezenas de milhares de fotos transmitidas pela sonda DAWN da NASA, o interior de Ceres é invisível. Entretanto, os cientistas têm informações poderosas para entender a estrutura interna de ceres: o próprio movimento da DAWN na órbita de Ceres.
Tendo em vista que a gravidade domina a órbita da DAWN em Ceres, os cientistas podem medir variações na gravidade de Ceres por meio de mudanças sutis no movimento da espaçonave em órbita. Usando dados da DAWN, os cientistas mapearam as variações na gravidade de Ceres pela primeira vez através de novo estudo publicado na revista Nature, o qual fornece pistas para a estrutura interna do planeta anão.
Ryan Park, autor líder do estudo e supervisor do grupo de dinâmica do Sistema Solar no JPL (Jet Propulsion Laboratory) da NASA em Pasadena, Califórnia, nos contou:
Os novos dados sugerem que Ceres tem um interior fraco e que a água e outros materiais leves se separaram parcialmente da rocha durante uma fase de aquecimento no início de sua história.
O campo gravitacional de Ceres é medido através do monitoramento dos sinais de rádio enviados até à DAWN os quais, em seguida, são recebidos aqui na Terra através da DSN (Deep Space Network) da NASA. Esta rede de comunicação é uma coleção de grandes antenas situadas em três locais espalhados pelo mundo as quais interagem com as espaçonaves interplanetárias. Usando estes sinais, os cientistas podem medir a velocidade da sonda DAWN com uma precisão de até 0,1 mm por segundo e depois calcular os detalhes do campo de gravidade.
Ceres tem uma propriedade especial chamada “equilíbrio hidrostático”, que foi confirmada nesse estudo. Isto significa que o interior de Ceres é fraco o suficiente para que a sua forma seja regulada pela maneira pela qual ele gira. Os cientistas chegaram a essa conclusão comparando o campo gravitacional de Ceres com o seu formato. O “equilíbrio hidrostático” de Ceres é uma das razões pelas quais os astrônomos classificaram o maior objeto do Cinturão Principal de Asteroides, entre Marte e Júpiter, como planeta anão em 2006.
Os dados implicam que Ceres é realmente “diferenciado”, o que significa que tem camadas de composição distinta a diferentes profundidades, sendo a mais densa no núcleo. Os cientistas também confirmaram que Ceres é muito menos denso do que a Terra, a Lua, do que o gigantesco asteroide Vesta (o alvo anterior inspecionado pela missão DAWN) e outros corpos rochosos do nosso Sistema Solar. Além disso, há muito que se suspeitava que Ceres continha materiais de baixa densidade, como água gelada, que o estudo mostra que se separaram do material rochoso e subiram até à camada mais exterior juntamente com outros materiais leves.
Ryan Park explicou:
Nós descobrimos que as divisões entre diferentes camadas são menos pronunciadas no interior de Ceres do que na Lua e em outros planetas do nosso Sistema Solar. A Terra, por exemplo, com seu núcleo metálico, manto semifluido e crosta exterior, tem uma estrutura bem mais claramente definida do que Ceres.
Os astrônomos também detectaram que as áreas de alta elevação de Ceres deslocam massa no interior. Isto é análogo ao modo como um barco flutua na água: a quantidade de água deslocada depende da massa do barco. Da mesma forma, os cientistas concluem que o manto fraco de Ceres pode ser puxado pela massa de montanhas e outra topografia elevada na camada externa, como se as áreas de alta elevação “flutuassem” sobre o material abaixo. Este fenômeno já foi observado anteriormente em outros planetas, incluindo a própria Terra, mas este estudo é o primeiro a confirmá-lo em Ceres.
A estrutura de densidade interna, com base nos novos dados de gravidade capturados pela DAWN, ensina aos cientistas mais sobre os processos internos que podem ter ocorrido no início da história de Ceres. Combinando esta nova informação com dados anteriores da composição superficial de Ceres pela DAWN, os cientistas podem tentar reconstruir essa história: a água deve ter estado móvel no antigo subsolo, mas o interior não aqueceu até às temperaturas em que os silicatos derretem e que um núcleo metálico se forma.
Carol Raymond, coautora e vice investigadora líder da DAWN no JPL, destacou:
Nós sabemos, graças aos estudos anteriores da DAWN, que devem ter ocorrido interações entre a água e a rocha no interior de Ceres. Tal, combinado com a nova estrutura de densidade, nos conta que Ceres passou por uma história térmica complexa.
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