Respuestas a la convección transitoria del manto en Ceres

Secciones transversales de temperatura que muestran asimetría convectiva radiogénica inducida por calentamiento, obtenidas por un modelo de convección esférico aplicado a Ceres en cuatro épocas distintas (400, 1200, 2400, y 4000 millones de años después del nacimiento del sistema solar). La inestabilidad convectiva crece después de 500 millones de años y cesa después de 2000. Crédito: King et al., 2022.

En el momento en que se propuso la misión Dawn para explorar los planetas enanos del cinturón de asteroides, se asumió que estos cuerpos se habían formado antes que los planetas más grandes y, por lo tanto, servían como cápsulas del tiempo que registraban una historia temprana del sistema solar que se ha borrado en los planetas terrestres más grandes y activos. Sin embargo, cuando Dawn alcanzó el cuerpo más grande del cinturón de asteroides, el planeta enano rico en hielo Ceres, reveló una superficie desconcertantemente joven. Una superficie geológicamente joven, con pocas cuencas de impacto antiguas, fracturas a gran escala y variaciones en el espesor de la corteza hemisférica, sugiere un interior activo y cálido, lo que es difícil de explicar dado el pequeño tamaño de Ceres. Este nivel de actividad se asocia comúnmente con satélites helados, donde el calentamiento de las mareas sirve como fuente de energía dominante.

Scott King (Virginia Tech) dirigió un equipo de investigadores para averiguar si el calor generado por la descomposición de los radionúclidos de vida prolongada (U, Th, K) es suficiente para permitir que el interior de Ceres sufra convección (movimiento del manto interior), lo que generaría superficies jóvenes como las observadas por Dawn. Para Ceres, el calor de la desintegración radiogénica conduce a afloramientos asimétricos transitorios, donde el material cálido asciende en un hemisferio y desciende en el otro. Inicialmente, el interior es frío; sin embargo, a medida que los radionúclidos se desintegran y el calor se acumula, el interior puede comenzar a convección. Esta convección ocurre durante los primeros 500-1500 millones de años de la historia del sistema solar, después de lo cual el calentamiento radiogénico es insuficiente para sostener actividad adicional. Esta inestabilidad convectiva transitoria puede explicar el engrosamiento de la corteza, las fracturas extensionales y la ausencia de grandes cuencas de impacto. La convección asimétrica transitoria también pudo haber ocurrido en otros cuerpos pequeños del sistema solar, lo que posiblemente explique las características observadas a escala del hemisferio en muchos satélites de Urano y Saturno. LEE MÁS