С начала 1990-х годов ученые заметили, что карликовая планета Церера имеет, пусть и очень сильно разряженную, атмосферу, содержащую водяные пары. Но причина возникновения этой атмосферы была неясна, а еще больше интересовал вопрос: почему эта атмосфера то появляется, то исчезает. Теперь данные, полученные автоматическим космическим аппаратом Dawn, вместе с результатами предыдущих исследований позволили установить, что возникновение и исчезновение атмосферы Цереры связаны с уровнем солнечной активности.
Первые следы присутствия атмосферы были отмечены в 1991 году спутником International Ultraviolet Explorer, при этом годом ранее этот спутник также исследовал Цереру, но никакой атмосферы не обнаружил. В 2007 году ее пытались найти при помощи Очень Большого телескопа Европейской Южной обсерватории, но тоже безрезультатно. Астрономический спутник «Гершель» Европейского космического агентства трижды обнаруживал атмосферу Цереры, но ее не оказалось во время четвертого исследования.
Поскольку на поверхности Цереры находится большое количество водяного льда, ученые предположили, что Церера ведет себя подобно кометам. Когда она приближается к Солнцу, то под действием ультрафиолетового излучения часть молекул воды из поверхностного льда покидает планету и образует очень разреженную газовую оболочку. Поэтому, когда Церера находится ближе к Солнцу, у нее появляется атмосфера, а когда удаляется, нет.
Теперь же, собрав больше данных, исследователи НАСА говорят, что процесс устроен иначе. Сублимация поверхностного льда действительно присутствует, но ее вклад в формирование атмосферы слишком мал. Зато ученые заметили, что появления и исчезновения атмосферы Цереры хорошо совпадают с усилением и ослаблением потоков высокоэнергетических протонов, испускаемых Солнцем. Именно они, попадая на поверхность Цереры, сообщают свою энергию молекулам воды, что позволяет этим молекулам покинуть родную планету. Тонкая атмосфера, по наблюдениям ученых, может удерживаться вокруг Цереры в течение недели после усиления солнечной активности.
«Наши результаты также имеют последствия для других безвоздушных, богатых водой тел Солнечной системы, включая полярные области Луны и некоторые астероиды. Когда вспыхивает солнечная активность, можно ожидать атмосферные выбросы и с их поверхностей», – говорит руководитель исследовательской группы Крис Рассел из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Итоги работы опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.
