La sonde spatiale américaine Dawn est en orbite autour de l'astéroïde Cérès entre Mars et Jupiter depuis mars 2015. Grâce aux deux caméras embarquées identiques du Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), les caméras de cadrage, la planète naine a été presque entièrement cartographiée. Dans une étude en cours, une équipe dirigée par des scientifiques du MPS rapporte les régions les plus septentrionales de Cérès, où les appareils photo de Göttingen ont réalisé un exploit très spécial :ils ont réussi à prendre des photos de dépôts de glace d'eau dans des endroits régis par une obscurité presque éternelle.

Thomas Platz est l'auteur principal de l'étude maintenant publiée dans Astronomie de la nature , une nouvelle revue spécialisée. "En utilisant nos caméras, nous avons regardé les cratères dans la région près du pôle nord entre 65 et 90 degrés nord. Certains de ces cratères sont au moins partiellement dans l'obscurité éternelle, ce qui signifie qu'ils ne sont jamais atteints par la lumière du soleil. La raison en est que l'axe de rotation de Ceres a un angle d'inclinaison de seulement 4,028 degrés, " explique le membre de l'équipe Framing Camera du MPS. La faible inclinaison axiale signifie que le Soleil ne s'élève jamais bien au-dessus de l'horizon dans le ciel au-dessus des régions polaires de Cérès. Cela signifie à son tour que des obstacles tels que les parois du cratère projettent de longues ombres ; considérables des zones de la région polaire sont même enveloppées d'une nuit éternelle.Bien que la lumière du soleil ne tombe jamais directement sur ces endroits, de minuscules quantités de lumière diffusée les atteignent, réfléchi par les parois du cratère directement éclairées à proximité, par exemple. La caméra peut utiliser cette faible lumière et explorer l'obscurité. C'est ainsi qu'il a rencontré plusieurs dépôts brillants - de la glace d'eau.

La chasse aux dépôts de glace est un travail difficile :sur les 634 cratères identifiés avec des zones sombres permanentes, dix cratères avec des points très brillants à l'intérieur ont été trouvés dans les images des caméras de cadrage. Un cratère relativement jeune, toujours sans nom mais provisoirement appelé Numéro 2, joue ici un rôle particulier; il se trouve à 69,9 degrés nord et a un diamètre de 3,8 kilomètres. Les dépôts brillants s'étendent au-delà de l'obscurité permanente jusque dans la zone qui est parfois éclairée par la lumière directe du soleil. "Cela offre la possibilité d'analyser la lumière réfléchie à partir de là avec l'instrument embarqué VIR (Spectromètre Visible et IR) de Dawn, qui a été fourni par l'agence spatiale italienne, " explique Andreas Nathues, qui dirige l'expérience Framing Camera au MPS. "Nous pouvons clairement voir la signature spectrale de la glace d'eau, mais n'ont pas pu trouver d'autres gaz gelés. » Les scientifiques supposent que les autres dépôts brillants sont également constitués principalement de glace d'eau.

Les scientifiques pensent depuis longtemps que l'intérieur de Cérès contient de grandes quantités de glace parce que sa densité est si faible - 2,1621 grammes par centimètre cube. C'est maintenant la deuxième fois que de l'eau est trouvée directement en surface. Les résultats actuels rejoignent les mesures du télescope Herschel exploité par l'Agence spatiale européenne ESA, qui a mesuré la vapeur d'eau près de Cérès en 2014. En décembre 2015, de plus, Les chercheurs de Max Planck à Göttingen ont utilisé les caméras de cadrage pour enregistrer des plaques de brume sur deux cratères proches de l'équateur, également une indication de l'eau sous forme de vapeur.

Les dépôts de glace sur les parties de la surface de Cérès qui subissent la lumière directe du soleil s'avèrent instables sur une longue période, périodes géologiques. La plante naine n'a pas d'atmosphère et donc la glace se sublime en un laps de temps relativement court une fois qu'elle atteint la surface. Cela signifie qu'il passe directement de la glace à l'état gazeux. Aux endroits qui sont en permanence dans l'obscurité, et donc extrêmement froid, où les températures descendent en dessous de moins 163 degrés Celsius, la glace peut survivre très longtemps.

"Nous savons que des dépôts de glace existent dans les régions polaires de notre Lune et de la planète Mercure, qui n'ont pas non plus d'atmosphère. Ces dépôts de glace peuvent être expliqués comme le résultat d'événements externes tels que les impacts de comètes, " dit Nathues. " Les cratères près des pôles de Cérès, cependant, contiennent de la glace qui est probablement indigène à Cérès, c'est-à-dire qu'il provient principalement de Cérès elle-même, " explique Platz. Comme les co-auteurs de l'étude de l'Université libre de Berlin ont pu le montrer dans une simulation, l'impact qui a créé à l'origine le cratère Oxo, par exemple, aurait pu faire sauter la roche glacée qui existe sous la surface et la projeter jusque dans les régions polaires.