Los científicos han pensado durante mucho tiempo que Ceres puede tener un muy débil, atmósfera transitoria, pero persisten los misterios sobre su origen y por qué no siempre está presente. Ahora, Los investigadores sugieren que esta atmósfera temporal parece estar relacionada con el comportamiento del sol, en lugar de la proximidad de Ceres al sol. El estudio fue realizado por científicos de la misión Dawn de la NASA y otros que previamente identificaron vapor de agua en Ceres utilizando otros observatorios.

"Creemos que la ocurrencia de la atmósfera transitoria de Ceres es producto de la actividad solar, "dijo Michaela Villarreal, autor principal del nuevo estudio en el Cartas de revistas astrofísicas e investigador de la Universidad de California, Los Angeles.

Ceres es el objeto más grande del cinturón de asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter. Cuando las partículas energéticas del sol golpean el hielo expuesto y el hielo cerca de la superficie del planeta enano, transfiere energía a las moléculas de agua cuando chocan. Esto libera las moléculas de agua del suelo, permitiéndoles escapar y crear una atmósfera tenue que puede durar una semana más o menos.

"Nuestros resultados también tienen implicaciones para otros sistemas sin aire, cuerpos ricos en agua del sistema solar, incluyendo las regiones polares de la luna y algunos asteroides, "dijo Chris Russell, investigador principal de la misión Dawn, también en UCLA. "Se podrían esperar emisiones atmosféricas de sus superficies, también, cuando estalla la actividad solar ".

Antes de que Dawn llegara a la órbita de Ceres en 2015, La evidencia de una atmósfera había sido detectada por algunos observatorios en ciertos momentos, pero no otros, sugiriendo que es un fenómeno transitorio. En 1991, el satélite International Ultraviolet Explorer detectó emisiones de hidroxilo de Ceres, pero no en 1990. Entonces, en 2007, El Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral buscó una emisión de hidróxido, pero salió vacío. El Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea detectó agua en la posible atmósfera débil, o "exosfera, "de Ceres en tres ocasiones, pero no lo hizo en un cuarto intento.

Cuando Dawn comenzó su estudio exhaustivo de Ceres en marzo de 2015, Los científicos encontraron una amplia evidencia de agua en forma de hielo. El detector de rayos gamma y neutrones de la nave espacial (GRaND) ​​ha descubierto que la superficie superior es rica en hidrógeno, lo cual es consistente con amplias extensiones de hielo de agua. Este hielo está más cerca de la superficie en latitudes más altas, donde las temperaturas son más bajas, un estudio de 2016 publicado en la revista Science encontró. Se ha detectado hielo directamente en el pequeño cráter brillante llamado Oxo y en al menos uno de los cráteres que están persistentemente en sombra en el hemisferio norte. Otra investigación ha sugerido que es probable que los cráteres con sombras persistentes alberguen hielo. Adicionalmente, las formas de los cráteres y otras características son consistentes con un contenido significativo de hielo de agua en la corteza.

Debido a esta evidencia de abundante hielo, muchos científicos piensan que la exosfera de Ceres se crea en un proceso similar al que ocurre en los cometas, aunque son mucho más pequeños. En ese modelo, cuanto más se acerca Ceres al sol, más vapor de agua se libera debido al hielo que se sublima cerca o en la superficie.

Pero el nuevo estudio sugiere que el comportamiento similar al de un cometa puede no explicar la combinación de detecciones y no detecciones de una atmósfera débil.

"La sublimación probablemente esté presente, pero no creemos que sea lo suficientemente significativo como para producir la cantidad de exosfera que estamos viendo, "Dijo Villarreal.

Villarreal y sus colegas demostraron que las detecciones pasadas de la atmósfera transitoria coincidieron con concentraciones más altas de protones energéticos del sol. Las no detecciones coincidieron con concentraciones más bajas de estas partículas. Y lo que es más, las mejores detecciones de la atmósfera de Ceres no ocurrieron en su aproximación más cercana al sol. Esto sugiere que la actividad solar, en lugar de la proximidad de Ceres al sol, es un factor más importante en la generación de una exosfera.

La investigación comenzó con un 2016 Ciencias estudio dirigido por Chris Russell. El estudio, utilizando datos GRaND, sugerido que, durante un período de seis días en 2015, Ceres había acelerado los electrones del viento solar a energías muy altas.

En su trayectoria orbital, Ceres se está acercando actualmente al sol. Pero el sol está ahora en un período particularmente tranquilo, Se espera que dure varios años más. Dado que sus resultados indican que la exosfera de Ceres está relacionada con la actividad solar, Los autores del estudio predicen que el planeta enano tendrá poca o ninguna atmósfera durante algún tiempo. Sin embargo, recomiendan que otros observatorios monitoreen a Ceres en busca de emisiones futuras.

Dawn se encuentra ahora en su misión extendida y estudia a Ceres en una órbita altamente elíptica. Los ingenieros están maniobrando la nave espacial a un plano orbital diferente para que Ceres pueda verse en una nueva geometría. El principal objetivo científico es medir los rayos cósmicos para ayudar a determinar qué elementos químicos se encuentran cerca de la superficie de Ceres. Como bonificación, a finales de abril, el sol estará directamente detrás de Dawn, cuando la nave espacial está a una altitud de aproximadamente 12, 300 millas (20, 000 kilómetros). Ceres aparecerá más brillante que antes en esa configuración, y quizás revelar más secretos sobre su composición e historia.