Les scientifiques ont longtemps pensé que Cérès pouvait avoir une très faible, atmosphère transitoire, mais des mystères s'attardaient sur son origine et pourquoi il n'est pas toujours présent. Maintenant, les chercheurs suggèrent que cette atmosphère temporaire semble être liée au comportement du soleil, plutôt que la proximité de Cérès avec le soleil. L'étude a été menée par des scientifiques de la mission Dawn de la NASA et d'autres qui ont précédemment identifié la vapeur d'eau à Cérès à l'aide d'autres observatoires.

"Nous pensons que l'apparition de l'atmosphère transitoire de Cérès est le produit de l'activité solaire, " a déclaré Michaela Villarreal, auteur principal de la nouvelle étude dans le Lettres de revues astrophysiques et chercheur à l'Université de Californie, Los Angeles.

Cérès est le plus gros objet de la ceinture d'astéroïdes située entre Mars et Jupiter. Lorsque des particules énergétiques du soleil frappent la glace exposée et la glace près de la surface de la planète naine, il transfère de l'énergie aux molécules d'eau lorsqu'elles entrent en collision. Cela libère les molécules d'eau du sol, leur permettant de s'échapper et de créer une atmosphère ténue qui peut durer une semaine environ.

"Nos résultats ont également des implications pour d'autres appareils sans air, corps riches en eau du système solaire, y compris les régions polaires de la lune et certains astéroïdes, " a déclaré Chris Russell, enquêteur principal de la mission Dawn, aussi à UCLA. « Des rejets atmosphériques pourraient être attendus de leurs surfaces, trop, quand l'activité solaire entre en éruption."

Avant que Dawn n'arrive en orbite à Cérès en 2015, des preuves d'une atmosphère avaient été détectées par certains observatoires à certains moments, mais pas les autres, suggérant qu'il s'agit d'un phénomène transitoire. En 1991, le satellite International Ultraviolet Explorer a détecté une émission d'hydroxyle de Cérès, mais pas en 1990. Ensuite, en 2007, le Very Large Telescope de l'Observatoire Européen Austral a recherché une émission d'hydroxyde, mais est revenu vide. L'observatoire spatial Herschel de l'Agence spatiale européenne a détecté de l'eau dans la possible atmosphère faible, ou "exosphère, " de Cérès à trois reprises, mais ne l'a pas fait à une quatrième tentative.

Alors que Dawn commençait son étude approfondie de Cérès en mars 2015, les scientifiques ont trouvé de nombreuses preuves de l'eau sous forme de glace. Le détecteur de rayons gamma et de neutrons (GRaND) ​​du vaisseau spatial a découvert que la surface supérieure est riche en hydrogène, ce qui correspond à de vastes étendues de glace d'eau. Cette glace est plus proche de la surface aux latitudes plus élevées, où les températures sont plus basses, une étude de 2016 publiée dans la revue Science a trouvé. De la glace a été détectée directement dans le petit cratère brillant appelé Oxo et dans au moins un des cratères qui sont constamment dans l'ombre dans l'hémisphère nord. D'autres recherches ont suggéré que les cratères ombragés de manière persistante sont susceptibles d'abriter de la glace. En outre, les formes des cratères et d'autres caractéristiques sont compatibles avec une teneur importante en glace d'eau dans la croûte.

En raison de cette preuve d'abondance de glace, de nombreux scientifiques pensent que l'exosphère de Cérès est créée dans un processus similaire à ce qui se passe sur les comètes, même s'ils sont beaucoup plus petits. Dans ce modèle, plus Cérès se rapproche du soleil, plus la vapeur d'eau est libérée à cause de la sublimation de la glace près ou à la surface.

Mais la nouvelle étude suggère qu'un comportement semblable à celui d'une comète pourrait ne pas expliquer le mélange de détections et de non-détections d'une atmosphère faible.

"La sublimation est probablement présente, mais nous ne pensons pas que ce soit assez important pour produire la quantité d'exosphère que nous voyons, ", a déclaré Villarreal.

Villarreal et ses collègues ont montré que les détections passées de l'atmosphère transitoire coïncidaient avec des concentrations plus élevées de protons énergétiques du soleil. Les non-détections coïncidaient avec des concentrations plus faibles de ces particules. Quoi de plus, les meilleures détections de l'atmosphère de Cérès ne se sont pas produites à son approche la plus proche du soleil. Cela suggère que l'activité solaire, plutôt que la proximité de Cérès avec le soleil, est un facteur plus important dans la génération d'une exosphère.

La recherche a commencé avec un 2016 Science étude dirigée par Chris Russell. L'étude, en utilisant les données GRAND, suggéré que, pendant une période de six jours en 2015, Cérès avait accéléré les électrons du vent solaire à de très hautes énergies.

Sur sa trajectoire orbitale, Cérès se rapproche actuellement du soleil. Mais le soleil est maintenant dans une période particulièrement calme, devrait durer encore plusieurs années. Puisque leurs résultats indiquent que l'exosphère de Cérès est liée à l'activité solaire, les auteurs de l'étude prédisent que la planète naine aura peu ou pas d'atmosphère pendant un certain temps. Cependant, ils recommandent que d'autres observatoires surveillent Cérès pour les émissions futures.

Dawn est maintenant dans sa mission étendue et étudie Cérès sur une orbite hautement elliptique. Les ingénieurs déplacent le vaisseau spatial vers un plan orbital différent afin que Cérès puisse être visualisé dans une nouvelle géométrie. L'objectif scientifique principal est de mesurer les rayons cosmiques pour aider à déterminer quels éléments chimiques se trouvent près de la surface de Cérès. En prime, fin avril, le soleil sera directement derrière Dawn, lorsque l'engin spatial est à une altitude d'environ 12, 300 milles (20, 000 kilomètres). Ceres apparaîtra plus lumineux qu'avant dans cette configuration, et peut-être révéler plus de secrets sur sa composition et son histoire.