Entre las características más llamativas de la superficie de Ceres se encuentran los puntos brillantes en el centro del cráter Occator que ya se destacaron cuando la sonda espacial Dawn de la NASA se acercó al planeta enano. Los científicos bajo el liderazgo del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) ahora han determinado por primera vez la edad de este material brillante, que consiste principalmente en depósitos de sales minerales especiales. Con unos cuatro millones de años solamente, estos depósitos son unos 30 millones de años más jóvenes que el cráter mismo. Esta, así como la distribución y naturaleza del material brillante dentro del cráter, sugiere que el cráter Occator ha sido escenario de estallidos eruptivos de salmuera subterránea durante un largo período y hasta hace poco tiempo. Ceres es así el cuerpo más cercano al Sol que muestra actividad criovolcánica.

Durante casi dos años, La sonda espacial Dawn de la NASA ha estado acompañando al planeta enano Ceres, que orbita al Sol dentro del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Durante la primera parte de la misión, la sonda avanzó a órbitas cada vez más bajas hasta que entre diciembre de 2015 y septiembre de 2016 solo la separaron aproximadamente 375 kilómetros de la superficie. Durante esta llamada órbita de mapeo de baja altitud, las cámaras de encuadre Dawn produjeron imágenes de alta resolución de la superficie de Ceres que mostraban una resolución de 35 metros por píxel. Las cámaras de encuadre del amanecer, El sistema de imágenes científicas de Dawn, fueron desarrollados y construidos y son operados bajo el liderazgo del MPS.

Los investigadores de MPS ahora han investigado a fondo las complejas estructuras geológicas que se muestran en las imágenes detalladas del cráter Occator. Estas estructuras incluyen fracturas, avalanchas y mas joven, cráteres más pequeños. "En estos datos, el origen y evolución del cráter tal como se presenta hoy se puede leer con más claridad que nunca ", dice Andreas Nathues, Investigador principal de la cámara de encuadre. Las mediciones del espectrómetro infrarrojo VIR a bordo del Dawn proporcionaron indicaciones adicionales.

El cráter Occator ubicado en el hemisferio norte de Ceres mide 92 kilómetros de diámetro. En su centro se encuentra una fosa de unos 11 kilómetros de diámetro. En algunas partes de sus bordes, montañas irregulares y pendientes empinadas se elevan hasta 750 metros de altura. Dentro del pozo se formó una cúpula brillante. Tiene un diámetro de 3 kilómetros, tiene 400 metros de altura y presenta fracturas prominentes.

"Esta cúpula contiene el material más brillante de Ceres, "dice el científico de MPS Thomas Platz. Los investigadores llaman Cerealia Facula al material brillante en el pozo central. Los datos del VIR muestran que es rico en ciertas sales, los llamados carbonatos. Dado que los impactos posteriores en esta área no dejaron expuesto ningún otro material de la profundidad, esta cúpula posiblemente esté compuesta enteramente de material brillante. Los puntos brillantes dispersos (Vinalia Faculae) ubicados más afuera en el cráter son más pálidos, forman una capa más delgada y, como muestran el VIR y los datos de la cámara, resultan ser una mezcla de carbonatos y material oscuro circundante.

Nathues y su equipo interpretan el foso central con su rocoso, cresta irregular como un remanente de una antigua montaña central. Se formó como resultado del impacto que creó el cráter Occator hace unos 34 millones de años y colapsó más tarde. La cúpula de material brillante es mucho más joven:solo aproximadamente cuatro millones de años. La clave para determinar estas edades fue el recuento y la medición precisos de los cráteres más pequeños desgarrados por impactos posteriores. La suposición básica de este método es que las superficies que muestran muchos cráteres son más antiguas que las que están menos "perforadas". Dado que incluso los cráteres muy pequeños son visibles en imágenes de alta resolución, el nuevo estudio contiene las fechas más precisas hasta el momento.

"La edad y la apariencia del material que rodea la cúpula brillante indican que Cerealia Facula se formó por una recurrente, proceso eruptivo, que también arrojó material a regiones más externas del pozo central ", dice Nathues. "Un solo evento eruptivo es bastante improbable, ", agrega. Una mirada al sistema de Júpiter apoya esta teoría. Las lunas Calisto y Ganímedes muestran cúpulas similares. Los investigadores las interpretan como depósitos volcánicos y, por lo tanto, como signos de criovolcanismo".

Los científicos de 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 debe haber comenzado todo originalmente y desencadenado la actividad criovolcánica posterior, ", dice Nathues. Tras la interrupción del impacto, los investigadores de la salmuera sospechan que ya sea como una capa completa o como parches dispersos debajo del manto rocoso que pudo acercarse a la superficie. La presión más baja permitió agua y gases disueltos, como el metano y el dióxido de carbono, para escapar formando un sistema de ventilaciones. En la superficie aparecieron fracturas a través de las cuales la solución saturada brotó de la profundidad. Las sales depositadas formaron gradualmente la presente cúpula.

La última de estas erupciones debe haber creado la superficie actual de la cúpula hace cuatro millones de años. Si la actividad criovolcánica ha cesado por completo o continúa en un nivel inferior, aún no está claro. Las imágenes del cráter que muestran neblina cuando se toman imágenes en ciertos ángulos parecen hablar por esto último. Ya a finales de 2015, Los investigadores de MPS explicaron este fenómeno con la sublimación del agua.

Investigaciones recientes apoyan esta interpretación. Los investigadores de MPS evaluaron numerosas imágenes del cráter Occator de una fase temprana de la misión tomadas desde una distancia de 14, 000 kilómetros y desde ángulos bajos. Muestran claramente variaciones de brillo siguiendo un ritmo diurno. "La naturaleza de la dispersión de la luz en la parte inferior de Occator difiere fundamentalmente de la de otras partes de la superficie de Ceres, "El investigador de MPS, Guneshwar Singh Thangjam, describe el resultado de su análisis". La explicación más probable es que cerca del suelo del cráter hay un se forma una neblina semitransparente, ", añade. Los investigadores creen que la neblina se forma posiblemente sublimando el agua que emerge de las fracturas en el suelo del cráter cuando se expone a la luz solar".