Résultats de Dawn concernant Cérès

La mission DAWN est devenue la première mission planétaire à entrer en orbite autour d'une planète naine, Cérès. Elle a été capturé par la gravité de Cérès le 6 mars 2015 à 7h 39, heure d'hiver de la côte est américaine

Données liées à la capture de DAWN en orbite autour de Cérès Données datées mi-2015 Données datées 2016 Données datées 2017 Données datées 2018

Données liées à la capture de DAWN en orbite autour de Cérès

Le vaisseau DAWN, de la NASA, est devenu la première mission à entrer en orbite autour d'une planète naine. La sonde se trouvait à approximativement 61000km (38000 miles) de Cérès lorsque la gravité de la planète naine l'a capturée le 6 mars 2015 à 7h 39, heure d'hiver de la côte est américaine. Les contrôleurs de mission, au JPL, à Pasedena, en Californie, ont reçu, à 5h 36 heure d'hiver de la côte pacifique américaine, un signal signalant que DAWN fonctionnait correctement et qu'une poussée s'exerçait via son moteur ionique, signe que la mission était entrée comme prévu en orbite autour de Cérès. DAWN, lors de son approche, avait une vitesse de 725 km/h (450 miles/h) et il a spiralé jusqu'à être capturé en orbite. DAWN, ainsi, est devenu la première mission à orbiter autour de deux corps célestes, en l'occurrence les deux corps les plus massifs de la ceinture des astéroïdes. La phase d'approche finale a commencé en décembre 2014 alors que les opérations d'approche devaient commencer fin janvier 2015. Les premières images des Cérès ont commencé d'être possibles (utilisées pour la navigation) à partir de février 2015 et une première photo de Cérès avait été prise le 05/12/2014 dans le cadre de son processus de calibration, depuis une distance de 1,2 millions de km (740 000 miles). Les opérations suivantes ont donc été la capture en orbite par la gravité de Cérès le 6 mars 2015. Ensuite, une premère étude complète de la planète naine va s'ensuivre depuis une altitude de 13500km (920 miles) puis, en spiralant, DAWN descendra à 4430km (2750 miles) d'altitude pour obtenir d'autres données depuis cette orbite scientifique d'étude (en anglais: "survey science orbit"). Au cours de cette phase, qui va durer 22 jours, la mission cartographiera Cérès. DAWN, ensuite, poursuivra sa descente jusqu'à 1480km (920 miles) et, en août 2015, il entamera une phase de 2 mois, dite "high-altitude mapping orbit" ("orbite de cartographie à haute altitude"). La descente en spirale se poursuivra encore et DAWN commencera, fin novembre 2015, son orbite la plus rapprochée de la surface, à 375km (233 miles); celle-ci durera pendant 3 mois et permettra une cartographie à basse altitude, la collecte de données par l'instrument "gamma ray and neutron detector", le GRaND et l'étude de la gravité. Le nom de Cérès vient de la déesse romaine de l'agriculture et des moissons et les cratères de la planète naine recevront, par équivalence, des noms de dieux et de déesses de l'agriculture et de la végétation appartenant à la mythologie; les autres reliefs recevront des noms tirés de fêtes agricoles

	les premières vue de Cérès ont montré un paysage cratérisé. Les observations réalisées depuis la Terre début 2014 ont aussi montré que Cérès possède de l'eau et de la poussière et que son manteau de glace a été autrefois un océan souterrain; de l'eau pourrait encore subsister de nos jours. Du cryo-volcanisme -des geysers ou des volcans de glace- pourraient jouer un rôle dans l'activité de la planète naine. Il semble que l'eau constitute jusqu'à 40% du volume de Cérès, ce qui ferait de l'astéroïde le plus grand réservoir d'eau autre que la Terre dans le système solaire interne (format des dates en anglais: MM/DD/YY). site 'Amateur Astronomy' à partir d'images NASA
	les différences de relief et de couleur sur cette carte couleur de Cérès montrent que la planète mineure a été active dans le passé. La surface est fortement cratérisée, comme on s'y attendait mais elle semble avoir moins de grands cratères que prévu. On voit aussi, dans l'hémisphère nord, deux taches très brillantes voisines l'une de l'autre. Les astronomes ont identifié 10 régions brillantes de ce type sur Cérès. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
	le pôle nord de Cérès vu par DAWN le 10/04/2015 à une distance de 33000km (21000 miles) alors qu'elle était depuis un mois en orbite autour de la planète mineure. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Données datées mi-2015

Le 23 octobre 2015, DAWN a allumé son moteur ionique le 23/10/2015 pour commencer de passer sur sa 4ème et finale orbite d'étude à Cérès. Le vaisseau a terminé deux mois d'observation depuis une orbite à 1470km (915 miles) et a transmis vers la Terre un ensemble d'images et de données important. La dernière orbite de la mission, dite "low-altitude mapping orbit" ("orbite de cartographie à basse altitude"), qu'il mettra plus de 7 semaines à atteindre, sera à moins de 380km (235 miles) d'altitude. A la mi-décembre, DAWN commencera ses observations depuis cette orbite, à une résolution de 35m (120 pieds)/pixel

	cette vue de Cérès a été prise le 23/05/2015 d'une distance de 5100km (3200 miles) à une résolution de 480m (1600 ft) par pixel. De nombreux cratères secondaires, formés par les impacts des débris des impacts primaires, ont été dispersés. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
	une région de zones à albédo brillant se trouve dans un cratère de 90km (55 miles) de diamètre; elle est constituée de nombreux points brillants indépendants avec un amas central. Il est possible que ces zones soient de la glace. NASA
	terrain varié sur Cérès. NASA
	zone de cratères sur Cérès; DAWN, par ailleurs, a détecté 3 bouffées d'électrons énergétiques qui pourraient résulter de l'interaction entre la planète mineure et la radiation solaire (on ne sait pas encore expliquer le phénomène mais il pourrait être important pour se faire une idée complète de Cérès). NASA
	les pics centraux dans les grands cratères sont plus fréquents sur Cérès que sur les autres corps du système solaire. Sur cette image, on voit aussi la preuve d'une activité ancienne: flux, éboulements de terrains ou structures effondrées, ainsi que d'autres zones brillantes. NASA
	Cette carte avec code couleur montre les altitudes de la topographie de Cérès; elle porte aussi les noms approuvés par l'Union Astronomique Internationale. Tous les noms approuvés pour la planète mineure Cérès sont tous liés à des esprits, dieux et fêtes agraires de toutes les cultures du monde: ainsi Jaja, déesse abkazienne des moissons ou Ernutet, déesse égyptienne, à tête de cobra, des moissons. Une montagne de diamètre 20km (12 miles) située près du pôle nord est nommée Ysolo Mons, d'après la fête albanaise qui marque le premier jour de la récolte des aubergines. La différence d'altitude entre le fond des cratères et les sommets montagneux peuvent atteindre 15km (9 miles). Les formes irrégulières des cratères sont d'intérêt: ils ressemblent à ceux de Rhéa, satellite de Saturne (mais ils sont très différents de ceux de Vesta avec leurs formes classiques); par contre, en termes de profondeur, de diamètre et de nombre, ils sont très semblables à ceux de Dioné et Téthys. picture courtesy NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
	Les points brillants de Cérès se trouvent dans un cratère nommé Ocator (90km (60 miles) de diamètre et 4km (2 miles) de hauteur). NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/LPI
	on n'a pas encore d'explication pour cette structure montagneuse (hémisphère sud de Cérès) qui, de plus, se trouve juste à côté d'un cratère. Le mont Ahuna se présente comme un dôme avec des murs réguliers et abrupts et il présente beaucoup de matérau brillants sur certaines de ses pentes et moins sur d'autres. Sur sa face la plus abrupte, il a une altitude de 5000m (3 miles). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'images NASA
	on voit ici -le plus grand des deux cratères- le cratère Gaue. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
	cette nouvelle image du cratère Occator montre plus de détails de la zone blanche centrale et des éléments qui se trouvent sur la surface du cratère (l'orbite de DAWN a permis une résolution trois fois plus importante que précédemment). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech

Les zones brillantes des cratères de Cérès sont cohérentes avec un type de sulfate de magnésium, l'hexahydrite (un type différent, le sel d'Epsom, est fréquent sur Terre) ou sont des dépôts -des "faculae"- de carbonates et autres sels; de telles zones riches en sel proviennent de la sublimation, dans le passé, d'eau de glace d'eau. Ce sont des impacts d'astéroïdes qui auraient excavé un mélange eau-sel, ce qui permet de penser que Cérès possède une couche souterraine de glace d'eau saumâtre (mais comme on n'a pas prouvé, de façon nette, que de la glace d'eau existe sur la planète mineure, il faudra des données à plus haute résolution pour régler la question). Pour ce qui est des zones brillantes du cratère Ocator, qui est plus jeune, il se forme une sorte de brume fine de poussière et d'eau en évaporation; il semble que la brume se voient sur les images prises à midi, heure locale mais qu'elle soit absente à l'aube et au crépuscule, ce qui laisse penser que le phénomène s'apparentrait à l'activité des comètes. L'équipe de DAWN a également trouvé la preuve d'argiles riches en ammoniaque, ce qui permettrait que Cérès ne soit pas apparue dans la ceinture des astéroïdes mais dans le système solaire extérieur. Dans le cas où elle se serait formée à sa position actuelle, il se pourrait, dans ce cas, qu'elle ait incorporé des matériaux ayant dérivé dans le système solaire, lesquels se seraient formés à l'orbite actuelle de Neptune, là où les glaces d'azotes sont thermiquement stables (il fallait que l'environnement de formation de la planète mineure possèdât de l'ammoniaque et de l'azote en nombre; par ailleurs il n'y a pas ressemblance entre Cérès et les chondrites carbonacées; la planète mineure, cependant, d'une façon générale, partage de nombreux points communs avec les météorites, en particulier les chondrites carbonacées). De la glace d'ammoniaque ne pourrait pas subsister aujourd'hui sur Cérès car Cérès est trop chaude: les molécules d'ammoniaque ne seraient stables -si elles sont présentes- que liées chimiquement à d'autres éléments. La zone la plus brillante du cratère Occator présente la plus forte concentration de minéraux carbonatés qu'on ait jamais vu hors de la Terre. Avec ses 80 millions d'années, Ocator est un cratère jeune. L'impact qui a formé Ocator il y a des millions d'années a excavé du matériau qui a recouvert les environs et pourrait avoir déclenché la remontée de liquide saumâtre. On trouve les carbonates, sur Terre, dans les environnements hydrothermiques. S'il en existe dans le cratère, cela mènerait à penser que les températures internes de Cérès sont plus chaudes que prévu. De façon encore plus intriguante, de l'eau liquide pourrait avoir existé, à des époques récentes -à l'échelle géologique, sous la surface. Ainsi les sels seraient les restes d'un océan ou d'étendues d'eau localisées qui auraient atteint la surface puis gelé il y a des millions d'années. La surface de Cérès, d'une façon générale, contient des phyllosilicates ammoniaqués ou des argiles contenant de l'ammoniaque. Comme l'ammoniaque est abondant dans le système solaire extérieur, Cérès aurait pu se former près de l'orbite de Neptune puis migrer vers l'intérieur; une autre solution serait que la planète mineure se serait formée plus près de sa position actuelle mais avec du matériau qui se serait accumulé dans l'extérieur du système solaire. La découverte de carbonates renforce encore le lien entre Cérès et les mondes de glace du système solaire externe et ces matériaux feraient aussi de la planète mineure un sujet d'études en astrobiologie. La plupart des plus grands cratères ont plus de 2km (1 mile) de profondeur par rapport au terrain avoisinant ce qui signifie qu'ils n'ont pas été déformés au cours de milliards d'années; ces profondeurs remarquables laissent penser que l'intérieur de Cérès ne contient pas plus de 40% de glace et que le reste serait un mélange de roches et de matériaux de faible densité -comme des sels ou les composés chimiques appelés des clathrates. L'apparence de quelques cratères peu profonds laisse penser qu'il pourrait alors exister des variations, sous la surface, dans ces proportions de glace et de roches. Les températures diurnes sur Cérès, par ailleurs, s'étendent de 180 à 240° Kelvin (136 à -28° F); les températures maximales ont été mesurées dans la région équatoriale

la mission DAWN, depuis sa plus basse -et dernière- orbite à la planète mineure Cérès, à une altitude de 385km (240 miles), a renvoyé des images qui montrent des détails de la surface cratérisée et fracturée de la planète à une résolution d'aux alentours 35m (120 pieds)/pixel. Si les fractures sont communes sur les corps plus grands du fait de la contraction, du stress des impacts ou le poids de montagnes de grande taille, celles de Crérès indiquent que, malgré la plus petite taille de la planète mineure, il a pu s'y produire des processus semblables. Nombre des fractures et des rainures de Cérès ont vraisemblablement été formées suite à des impacts mais quelques-unes semblent d'origine tectonique, reflets de stress internes qui ont brisé la croûte. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA

Données datées 2016

DAWN restera sur sa plus basse altitude, maintenant, pour le reste de sa mission et, ensuite, indéfiniment (la fin de la mission est officiellement prévue pour le 30/06/2016. Cérès est un corps fortement cratérisé, montrant divers reliefs à sa surface dont un mont élevé en forme de cône -le Ahuna Mons- et plus de 130 zones réflectives de matériau qui est probablement du sel. On pense que les zones présentant des nuances de bleu contiennent du matériau plus jeune ainsi que des flux, des puits et des fissures. En 2006, l'Union Astronomique Internationale a fait passer la qualification de Cérès de celle d'astéroïde à celle de "planète naine" -soit la même dénomination que Pluton. Depuis 2013, on savait que de la vapeur d'eau émane de Cérès, ce qui faisait suite à des observations d'hydroxide en 1992 par l'International Ultraviolet Explorer, mission de la NASA. La connaissance de Cérès permet d'en savoir plus sur la planète mineure mais aussi sur les débuts du système solaire. Vesta et Cérès sont dites "intactes" car la relation spatiale entre leurs éléments de surface et leurs couches internes ont été préservées

	cette image montre le cratère Kupalo, l'un des cratères les plus récents de Cérès; il présente du matériau brillant sur ses murailles et le sommet de celles-ci, qui pourrait être des sels. Le fond, plat, s'est vraisemblablement formé de matériau fondu par l'impact et de débris. Le cratère a un diamètre de 26km (16 miles). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
	cette image montre une partie du cratère Messor (40km -25 miles- de diamètre; sur la droite) qui se trouve aux latitudes moyennes. La scène montre (en haut à gauche) aussi un cratère plus ancien dont la partie nord a été recouverte d'un flux de grande taille. Ce flux est une masse de matériau qui a été éjecté quand un cratère plus récent s'est formé juste au Nord de la muraille. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
	le fond fracturé du cratère Dantu (126km -78 miles- de diamètre) se voit sur l'image. Des fractures similaires se trouvent dans le cratère Tycho, l'un des plus récents grands cratères de la Lune. Ces failles peuvent résulter du refroidissement des matériaux après l'impact ou de la surrection du plancher du cratère après que celui-ci se soit formé. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
	DAWN a pris, le 23/12/2016, l'image de ce cratère céréen (diamètre: 32km -20 miles), lequel présente des crêtes et de fortes pentes (des "scarps", en anglais); ces éléments résultent vraisemblablement de l'effondrement partiel du cratère lors de sa formation; la nature courbe des pentes ressemblent à celles qu'on trouve sur le fond du cratère Rhéasilvia, le cratère géant que la mission avait observé sur Vesta. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Cérès ne possède pas de grands bassins d'impact comme on s'y attendait mais la géologie de la surface est cependant dominée par des processus d'impact. On a repéré, aux hautes latitudes, des concentrations accrues d'hydrogène, ce qui peut laisser penser que de la glace d'eau serait présente près de la surface dans les régions polaires (elle aurait survécu, de façon souterraine, pendant des milliards d'années). De la glace pourrait aussi exister dans le cratère Oxo sous une forme liée à des minéraux ou sous la forme de glace. Les zones brillantes du cratère Haulani montrent que le matériau déterré par l'impact est différent que ce qu'on trouve en général sur la surface de Cérès; cette diversité des matériaux implique que soit il existe une couche mêlée en-dessous la surface, soit que l'impact même a modifié les propriétés des matériaux. Les cratères d'impact sont nettement l'élément géologique le plus abondant de Cérès et leurs formes différentes aident à comprendre l'histoire passée compliquée de la planète mineure. Des cratères qui ont une forme polygonale; permettent de penser que la croûte de Cérès est lourdement fracturée. Ces côtés rectilignes résultent de structures de stress et de de failles pré-existantes en-dessous de la surface. De plus, plusieurs cratères céréens montrent des fractures sur leur fond, d'autres montrent des glissements de terrain et d'autres encore montrent des matériaux d'impact récents. Les failles, d'une façon générale, peuvent jouer un rôle en venant modifier la géométrie de certains cratères de Cérès. Certains, comme le minuscule cratère Oxo, possèdent des terrasses alors que d'autres -ainsi le grand cratère Urvara (170km (106 miles) de diamètre) ont des pics centraux. Il existe des cratères avec des éléments de relief en forme de flux, des cratères qui empiètent sur d'autres ainsi que des chaînes de cratères de petite taille. Des zones brillantes parsèment tout Cérès, la zone la plus brillante étant celle du cratère Occator. Certains formes de cratères pourraient indiquer qu'il existe de la glace d'eau en-dessous de la surface. Toutes ces formes différentes sont en cohérence avec le fait que la couche extérieure de Cérès ne serait pas composée seulement de glace ou de roches pures mais plutôt d'un mélange des deux; elle ne serait pas uniforme. Sur la base de la relation, pour plusieurs cratères, entre leur profondeur et leur diamètre, il a dû se produire une certaine quantité de relâchement cratéritique géologique. De plus le nombre des cratères est plus important dans l'hémisphère nord qu'au Sud, là où les grands cratères Urvara et Yalode sont les éléments dominants. Des matériaux donnant de l'argile -des phyllosilicates- se trouvent partout sur Cérès; ils sont riches en magnésium et possèdent également un peu d'ammoniaque enchâssé dans leur structure cristalline. Leur distribution sur tout Cérès indique que le matériau de surface de la planète mineure a été altéré par un processus global impliquant de l'eau. Les phyllosilicates se trouvent dans la région qui entourent le cratère non-rugueux Kervan (280km (174 miles) de diamètre) mais moins au cratère Yalode (260km (162 miles) de diamètre), lequel présente, autour de lui, des zones de terrain à la fois rugueux et pas. Les cratères Dantu et Haulani se sont formés récemment à l'échelle géologique mais ils semblent différer en composition. Aussi, des mélanges de matériaux différents pourraient s'étendre en-dessous la surface. Cérès, d'une façon générale, est recouverte d'innombrables cratères récents mais aucun n'excède 280km (175 miles) de diamètre. Aussi doit-on penser que Cérès a érodé les traces des plus grands impacteurs -et elle aussi renouvelé ses anciennes surfaces cratérisées via des activités hydrothermiques ou du cryovolcanisme. 3 grandes dépressions -ou "planitiae"- qui mesurent jusqu'à 800km (500 miles) de diamètre pourraient être les restes de grands impacts. Le plus grand des bassin d'impact bien définis est le cratère Kerwan. Même si Cérès s'était formée dans les parages de Neptune puis avait migré vers l'intérieur du système solaire, elle aurait conservé un nombre significatif de cratères de grande taille. L'érosion de ces grands cratères aura sans doute pris plusieurs centaines de millions d'années. A titre de comparaison, alors que Vesta est d'une taille moitié moins grande que celle de Cérès, elle possède un immense cratère d'impact (500km (300 miles); le cratère Rhéasilvia) avec d'autres cratères de grande taille, ce qui laisse penser que Vesta n'a pas eu les processus d'érosion à l'oeuvre à Cérès, peut-être parce qu'on pense qu'elle possède beaucoup moins de glace. Les zones brillantes de Cérès accroissent leur brillance la journée ainsi que d'autres variations, ce qui laissent penser que ces changements pourraient être dûs &agarave; la présence de substances volatiles qui s'évaporent sous l'action de la radiation solaire. Des régions plongées dans l'ombre en permanence existent sur Cérès comme sur Mercure ou la Lune: lorsque la température reste en-dessous 151°C. (240°F.), on désigne l'endroit, en anglais, comme un "cold trap" (un "piège à froid"). Ces régions, sur Cérès, pourraient être plus nombreuses du fait que la planète mineure est plus éloignée du Soleil et les cold traps pourraient exister jusqu'à des latitudes relativement basses (à la différence de Mercure et de la Lune où l'on ne trouve de telles zones qu'aux pôles). Cérès, par ailleurs, pourrait avoir été dotée, dès sa formation, d'un réservoir d'eau originelle relativement important, ce qui serait aussi une explication pour ces régions. Les couches supérieures de Cérès contiennent de la glace -et peut-être des sels- qui font que le relief au-dessus d'elles est érodé. Les sels pourraient être les restes d'un océan gelé existant en-dessous de la surface et de l'eau liquide pourrait avoir exister à l'intérieur de Cérès. La preuve a été fait de la chimie d'un océan ancien et ces découvertes renforcent l'idée que les planètes mineures -et pas seulement les satellites de glace tels Encelade et Europe- pourraient avoir possédé des océans pendant leur histoire géologique et en possèdent potentiellement encore. Les données de DAWN suggèrent qu'il pourrait encore exister du liquide sous la surface de Cérès et que certaines régions ont été géologiquement actives relativement récemment sur la base d'un réservoir souterrain. Cérès pourrait posséder une atmosphère faible, temporaire ce qui serait cohérent avec la détection, en 2012-2013, de vapeur d'eau. L'atmosphère temporaire de Cérès -précisément une exosphère- semble être liée au comportement du Soleil, plutôt qu'à sa proximité d'avec Cérès (ce qui était suggéré par comparaison au phénomène de sublimation des comètes lorsqu'elles se rapprochent du Soleil). C'est le vent solaire qui frappe la glace exposée ou se trouvant près de la surface qui en libère les molécules d'eau ce qui crée une atmosphère ténue qui peut durer une semaine ou deux. La glace est plus près de la surface à des latitudes élevées. Cérès pourrait s'être formée au-delà de Jupiter puis avoir migré vers son emplacement actuel ou, au moins, avoir incorporé des matériaux ayant leur origine plus loin du Soleil que ce dernier

Les données gravitationnelles résultant de l'orbite de DAWN suggèrent que Cérès est un corps différentié, des couches de composition différente s'étageant à différentes profondeurs, la couche la plus dense se trouvant au centre. Les matériaux de moindre densité, comme la glace d'eau, se sont séparés du matériau rocheux et se sont élevés vers la couche extérieure. L'intérieur de Cérès, dans le passé, n'a pas atteint des températures suffisantes pour que les roches silicées fondissent et qu'un coeur métallique se formât; l'eau a interagi avec les roches. Cérès est beaucoup moins dense que les autres corps rocheux du système solaire. Cérès, par ailleurs, présente une propriété particulière dite "équilibre hydrostatique": son intérieur est suffisamment faible pour que sa forme soit définie par sa rotation. L'équilibre hydrostatique de Cérès est l'une des raisons qui ont fait, qu'en 2006, on a rangé la planète mineure dans la catégorie des "planètes naines". Début 2017, on a découvert que les couches supérieurs de Cérès contiennent de la poussière de pyroxène anhydre venu de l'espace et mélangé avec la poussière native aqueuse ainsi que les carbonates et de la glace d'eau. Ce qui laisse penser que la composition de surface de la planète mineure, riche en carbone, pourrait avoir été recouverte de silicates de roche trouvant leur origine dans des fragments de collisions d'autres astéroïdes. La découverte pourrait aussi remettre en question la classification de Cérès dans la classe C des astéroïdes. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Le Ahuna Mons s'est vraisemblablement formé en tant que cryo-volcan de set et de boue -une caractéristique unique dans le système solaire - et montre que le volcanisme existe sur une planète mineure constituée de sels, de roches boueuses et de glace d'eau. Ahuna Mons pourrait avoir été créé par une colonne provenant du manteau de Cérès, laquelle emporte vers le haut ces boues. La zone pourrait n'être apparue qu'il n'y a que quelques centaines de millions d'années. Le mont Ahuna s'est formé au cours du dernier milliards d'années et peut-être des dernières centaines de millions d'années. La glace d'eau de surface est rare sur Cérès mais la faible densité de la planète mineure, les flux générés par des impacts et l'existence du mont Ahuna suggèrent que la cr&oucirc;te de Cérès contient une part significative de glace d'eau. Des études fin 2016 ont trouvé la preuve que de la glace existerait sur Cérès sur la surface ou juste en-dessous. Cette glace se serait séparée des roches tôt dans l'histoire géologique de la planète mineure et aurait formé une couche, partie de la croûte, riche en glace qui a subsisté depuis (la couche est plus proche de la surface aux hautes latitudes et, plus qu'une couche solide, il s'agirait d'un mélange poreux de matériaux rocheux dont la glace, à 10%, remplirait les pores). Cérès aurait ainsi été divisé entre un intérieur de roches et une enveloppe externe de glace via l'énergie produite par la radioactivité des matériaux internes. Il est possible également que de la glace se trouve dans les cratères polaires, qui constituent des "pièges à glace", comme pour la Lune et Mercury: une très faible atmosphère, par contre, serait l'origine de ces présences de glace, les molécules d'eau se déplaçant des latitudes basses aux latitudes hautes

le mont Ahuna, que l'on voit sur cette mosaïque d'images, a une hauteur, sur sa face la plus raide, de 5000m (3 miles); son altitude moyenne est de 4000m (2,5 miles) et son diamètre de 20km (12 miles). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL/Dawn mission

l'équipe de Dawn a publié cette image de Cérès, qui avoisine comment l'astéroïde pourrait être vu par un astronaute. L'image a été prodite par le German Aerospace Center de Berlin; elle combine des images qui avaient été prises en 2015 lors de la première orbite scientifique via des filtres rouge, vert et bleu. La couleur a été calculée sur la base de comment Cérès reflète les différentes longueurs d'onde du spectre. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA

Début 2017, DAWN a détecté des matériaux organiques -ces molécules nécessaires quoique non suffisantes pour produire la vie- sur Cérès. Elles sont situées à l'intérieur et autour d'un cratère de l'hémisphère nord, le cratère Ernutet. Ceci fait de Cérès un autre corps dans le système solaire à abriter ces molécules; ces dernières pourraient trouver leur origine sur Cérès même. Les preuves s'accumulent que les éléments organiques d'Ernutet proviennent de l'intérieur de Cérès, auquel cas ils auraient existé d'abord, pendant un temps, dans l'océan originel. On savait que la planète mineure présentait des minéraux hydratés, des carbonates, de la glace d'eau et des argiles ammoniaquées qui devaient devoir leur origine à de l'eau et de la chaleur; on pense que les sels et les carbonates de sodium tels ceux trouvés dans le cratère Occator ont pu être remontés à la surface par des liquides. Du matériau de composition semblable a été découvert dans le cratère Oxo et à Ahuna Mons. Ce carbonate de sodium pourrait être lié à un liquide saumâtre qui est vraisemblablement venu de l'intérieur de la planète mineure et qui a apporté ces sels à la surface. La surface de Cérès est essentiellement composée de phyllosilicates -de minuscules particules de roches qu'on trouve habituellement, sur Terre, dans la boue. Par ailleurs, DAWN, à la surface, a trouvé de l'ammonium (un dérivé de l'ammoniaque) ce qui a étonné car les substances qui contiennent de l'ammoniaque sont inattendues sur des objets célestes qui se sont formés près du Soleil; aussi il se pourrait que Cérès se soit formée au-delà de Jupiter puis aurait migré vers l'intérieur du système solaire ou que les matériaux de Cérès auraient été formés loin du Soleil puis auraient été incorporés à sa surface. Cérès aurait pu aussi avoir subi différents types, de différente importance, d'altération par l'eau. Les matériaux organiques de Cérès pourraient avoir aussi été produits dans un environnement chaud, riche en eau

Cette image composite en couleurs améliorées montre les environs du cratère Ernutet sur Cérès, où il existe des matériaux organiques. Les zones en rose sont riches en matériaux organiques alors que celles en vert le sont moins. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/ASI/INAF

Données datées 2017

La zone centrale brillante du cratère Occator, qui a été nommée "Cerealia Facula", datant d'il y a environ 4 millions d'années est plus jeune de 30 millions d'années que le cratère lui-même. Les zones brillantes secondaires, plus petites, d'Occator, appelées Vinalia Faculae, sont composées d'un mélange de carbonates et de matière sombre. Le déclencheur initial de la zone brillante a été l'impact qui a creusé le cratère, ce qui a permis à un liquide saumâtre de s'approcher de la surface. De l'eau et des gaz dissous -du dioxyde de carbone, du méthane, par exemple- se sont égalemen élevés et ont créé un système d'évent. Ces gaz pourraient également avoir obligé des matériaux riches en carbonate à atteindre la surface et à passer à travers des fractures. DAWN, début mars 2017, élevait son altitude jusqu'à 20000km (12400 miles) ainsi que sur un plan orbital différent. Jupiter et Saturne ont un effet appréciable sur l'inclinaison de l'axe des pôles de Cérès, lequel varie sur un cycle de 24500 ans et influence les dépôts d'eau gelée qu'on trouve aux pôles. Au cours des derniers 3 millions d'années, Cérès à connu différentes inclinaisons de l'axe des pôles variant de 2 à 20°. On pense que, depuis plus de 4 milliards d'années, la plus grande partie d'un ancien océan est gelé et emprisonné dans la croûte, subsistant sous la forme de glace, d'hydrates de clathrate et de sels; de plus une couche facilement déformable se trouve sous la rigide croûte de surface qui pourrait être la signature d'un liquide résiduel provenant aussi de l'océan (cette dernière caractéristique a permis que les caractéristiques de surface prononcées de Cérès fussent lissées au fil du temps) On ignore encore pourquoi la croûte de Cérès est aussi légère que de la glace en termes de densité, mais qu'en même temps elle est beaucoup plus forte. Ahuna Mons et le cratère Occator sont considérés comme des expressions différentes du cryovolcanisme et sont également associés à des anomalies de gravité. Les données de surface sur Cérès ont une relation forte avec l'évolution de l'inérieur de la planète mineure: ainsi, les chaînes de puits linéaires sont dues au fait que des matériaux moins denses en-dessous la surface sont remontés vers l'extérieur au long de centaines de millions (voire d'1 milliard) d'années et ont créé des fractures dans la croûte. Ces éléments ne se retrouvent pas régulièrement sur la surface de Cérès. Les plus de 300 zones brillantes et réflectives -des "faculae"- qui se distinguent bien à la surface de Cérès sont le signe que la planète mineure a possédé dans le passé un océan souterrain dont l'eau salée a remonté des matériaux à la surface. Ce matériau brillant se rencontre sur différents types de terrains: le matériau du cratère Occator consiste en matériau riche en sel et il ressemblerait, à l'oeil nu, à de la neige sale (dans des temps récents, le cratère Occator pourrait avoir eu un réservoir d'eau salée en-dessous de lui, laquelle s'est écoulée, à travers des crevasses résultant de l'impact, sous forme de lave ou a fait remonter du matériau vers le haut. Vient ensuite le matériau brillant qu'on trouve sur les bords des cratères et qui forme des traînées jusqu'au fond de ceux-ci; cette catégorie résulte vraisemblablement d'impacts qui ont exposé le matériau qui se trouvait sous la surface. On trouve aussi du matériau brillant dans les éjecta de cratères et, enfin, la montagne Ahuna Mons forme une dernière catégorie, sans lien avec une quelconque forme cratéritique, et s'apparente plutôt à du cryovolcanisme

une quantité importante de glace d'eau sur Cérès est également induite du fait qu'on a observé des glissements de terrain. Il en existe trois types: le type I, qu'on trouve aux hautes latitudes là où on pense que plus de glace se trouve juste en-dessous de la surface. Les glissements de terrain de type II sont le plus commun et sont souvent plus minces. Ceux de type III pourraient impliquer une brève période de fonte de la glace qui se trouve dans la régolithe, causer des flux de matériau avant que ce dernier ne regèle et ce type est toujours associés aux cratères d'impact importants. La glace dans les quelques dizaines de mètres (yards) de la surface de Cérès, peut varier, d'une façon générale, de 10 à 50%. Des textures de surface de Cérès ont une relation étroite avec son évolution interne; ainsi les lignes de puits, par exemple, proviennent de ce que des matériaux moins dense venus d'en-dessous la surface on exercé une pression vers le haut et l'extérieur il y a des centaines de millions (et jusqu'à 1 milliard) d'années, créant ces fractures dans la croûte. Ces lignes ne sont pas réparties également sur la surface de Cérès. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA

à droite du bord nord-est du cratère Urvara (qui se trouve en bas à gauche), se trouve, montant vers le Nord, Pongal Catena (96km -60 miles- de long), élément long et étroit. Les catenae peuvent soit résultat d'une série de cratères d'impact ou être de grandes failles créées par les forces internes -comme ce semble être le cas ici. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

le cratère Juling que l'on voit sur cette image a une profondeur de 2,6km et de nombreux éléments des flux de matériau laissent penser que les couches souterraines sont riches en glace. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

cette image en fausses couleurs de Cérès met en relief les différences entre les matériaux de surface et révèle une dichotomie ainsi que la composition élaborée de la croûte. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

cette projection orthographique centrée sur le cratère Occator montre une image de Cérès obtenue depuis une orbite cartographique de basse altitude. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Cerealia Facula, au centre (10km de diamètre -6 miles) et Vinalia Faculae, sur le côté, sont les zones de matériau brillant qu'on trouve sur le fond du cratère Occator; cette image remarquable, par ailleurs, est une vue en perspective simulée. Le cratère Occator a un diamètre de 92km (57 miles). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI

cette image montre un ensemble de fractures sur le fond du cratère Occator (le Nord est en haut); on pense que ces fractures peuvent être le signe que du matériau souterrain a été poussé vers le haut (en formant un dôme) ou que de la glace, en-dessous, est en train de geler. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA

Cette carte montre l'emplacement du matériau brillant -les facules- sur Cérès. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/Caltech

Kwanzaa Tholus, a montagne peu élevée (3000m, 35 sur 19km -2 miles, 22 sur 12 miles) se voit ici comme une ombre faible de petite taille, en croissant, au centre-droit de l'image. Les tholus sont des montagnes de petite taille et typiquement d'une forme ronde; Kwanzaa Tholus fut vraisemblablement aussi haute que le cryovolcan Ahuna Mons mais comme la glace n'est pas suffisamment solide pour mainteneir une structure élevée sur le long terme, elle s'est progressivement effondrée au cours de dizaines de millions d'années. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Données datées 2018

La grande diversité de matériaux, de glace et de carbonates qui a été exposée du fait d'impacts, de glissements de terrains ou de cryovolcanisme permet de penser que la croûte de Cérès n'est pas uniforme pour ce qui est de sa composition. Cette hétérogénéité résulte soit de ce que l'océan originel a congelé -formant la croûte- ou d'évènements postérieurs (grands impacts ou intrusions cryovolcaniques). Cérès, ainsi, est un corps dynamique. Les carbonates hydratés se désydratent sur quelques millions d'années et les changements saisonniers font relâcher de la vapeur d'eau qui ensuite se transforme en glace. On a détecté de la vapeur d'eau autour de Cérès et la planète mineure présente de la glace près de ou sur la surface. La contribution de ces dépôts de glace à l'exosphère de Cérès s'est avérée beaucoup plus basse qu'on pensait

le plancher du cratère Juling (20km de diamètre) montre une coulée de glace et de roches semblable aux glaciers de roches qu'on peut trouver, sur Terre, dans les régions polaires. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/ASI/INAF

Hanami Planum est le troisième élément géologique de Cérès, avec une taille de 555km (345 miles); elle contient aussi le cratère Occator (en haut à gauche). Plusieurs éléments linéaires, les Junina Catenae, partent d'Occator. Ces éléments de relief sont des chaînes de cratères de petite taille formés par l'impact de matériaux éjectés lors de la formation de cratères de grande taille. Les Junina Catenae sont le résultat des éjecta des cratères Urvara et Yalode lesquels sont situés loin de là, dans l'hémisphère sud; les éjecta ont put atteindre l'hémisphère nord du fait de la rotation rapide et de la petite taille de Cérès. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

l'orbite basse atteinte par DAWN à la mi-2018, a révélé des détails inédits de la relation entre les matériaux brillants (du carbonate de sodieum) et sombres dans la région Vinalia Facula dans le cratère Occator; l'image a été prise depuis une altitude de 39km (24 miles) seulement. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

autre vue de Cerealia Facula, par 19.7° Nord et 239.6° Sud site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA