Científicos del Max Planck Institute for Solar System Research. han investigado a fondo las complejas estructuras geológicas que se muestran en las imágenes detalladas del cráter Occator, remitidas por la nave Dawn de la NASA. Estas estructuras incluyen fracturas, avalanchas y cráteres más pequeños. "En estos datos, el origen y la evolución del cráter como se presenta hoy en día se puede leer con más claridad que nunca", dice en un comunicado Andreas Nathues, autor del estudio.
El cráter Occator, ubicado en el hemisferio norte de Ceres, mide 92 kilómetros de diámetro. En su centro se puede encontrar un hoyo con un diámetro de unos 11 kilómetros. En algunas partes de sus bordes, montañas irregulares y pendientes empinadas se elevan hasta 750 metros de altura. El depósito brillante formado en el interior tiene un diámetro de 3 kilómetros, 400 metros de altura y presenta fracturas prominentes.
"Esta cúpula contiene el material más brillante de Ceres", dice el científico del MPS Thomas Platz. Los investigadores llaman el material brillante en el foso central Cerealia Facula. Los datos del instrumento VIR a bordo de la nave Dawn muestran que es rica en ciertas sales, los llamados carbonatos.
Dado que impactos posteriores en esta zona no expusieron ningún otro material de la profundidad, esta cúpula posiblemente consiste enteramente en material brillante. Los puntos brillantes dispersos (Vinalia Faculae) situados más lejos en el cráter son más pálidos, forman una capa más delgada y - como muestran los datos de VIR y de la cámara de Dawn - resultan ser una mezcla de carbonatos y material envolvente oscuro.
Nathues y su equipo interpretan el hoyo central con su cresta rocosa y dentada como remanente de una antigua montaña central. Se formó como resultado del impacto que creó el cráter Occator hace unos 34 millones de años y se derrumbó más tarde. La cúpula de material brillante es mucho más joven: sólo aproximadamente cuatro millones de años. La clave para determinar estas edades fue el recuento y medición exactos de cráteres más pequeños, rotos por impactos posteriores. La suposición básica de este método es que las superficies que muestran muchos cráteres son más antiguas que aquellas que están menos perforadas.
Puesto que incluso los cráteres muy pequeños son visibles en imágenes altamente resueltas, el nuevo estudio contiene la datación más exacta hasta ahora.
"La edad y apariencia del material que rodea la brillante cúpula indican que Cerealia Facula se formó mediante un proceso eruptivo recurrente, que también arrojó material hacia regiones más exteriores del hoyo central", dice Nathues. "Un solo evento eruptivo es bastante improbable", añade. Una mirada al sistema de Júpiter apoya esta teoría. Las lunas Calisto y Ganímedes muestran cúpulas similares. Los investigadores los interpretan como depósitos volcánicos y, por tanto, como signos de criovolcanismo.
Los científicos del MPS asumen que un proceso similar está activo en Ceres. "El gran impacto que desgarró el gigantesco cráter Occator en la superficie del planeta enano debió haber originado todo originalmente y haber desencadenado la actividad criovolcánica posterior", dice Nathues. Después del impacto, los investigadores de sospechan que la salmuera, ya sea como una capa completa o como parches dispersos bajo el manto rocoso, fue capaz de acercarse a la superficie. La presión más baja permitió que el agua y los gases disueltos, como el metano y el dióxido de carbono, escaparan formando un sistema de respiraderos. En la superficie, aparecieron fracturas a través de las cuales la solución saturada salió de la profundidad. Las sales depositadas formaron gradualmente la actual cúpula.
La última de estas erupciones debe haber creado la superficie actual de la cúpula hace cuatro millones de años. Todavía no está claro si la actividad criovolcánica ha cesado completamente o si continúa en un nivel inferior. Las imágenes del cráter que muestran neblina cuando se forman imágenes en ciertos ángulos parecen hablar de estz última posibilidades. A finales de 2015, los investigadores del MPS explicaron este fenómeno con la sublimación del agua.
Investigaciones recientes apoyan esta interpretación. Los investigadores de MPS evaluaron numerosas imágenes del cráter Occator desde una fase temprana de la misión, tomada desde una distancia de 14.000 kilómetros y desde ángulos bajos. Ellos muestran claramente variaciones de brillo siguiendo un ritmo diurno. "La naturaleza de la dispersión de luz en el fondo de Occator difiere fundamentalmente de la de otras partes de la superficie de Ceres", según el investigador Guneshwar Singh Thangjam.
"La explicación más probable es que cerca del piso del cráter se forma una neblina opticamente fina y semitransparente", añade. Los investigadores creen que la neblina se forma posiblemente sublimando el agua emergiendo de fracturas en el piso del cráter cuando se expone a la luz del sol.