Esta impressão de artista mostra um diagrama de como o interior de Ceres pode estar estruturado, com base em dados sobre o campo gravitacional do planeta anão obtidos pela missão Dawn. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Nas dezenas de milhares de imagens transmitidas pela sonda Dawn da NASA, não é visível o interior de Ceres. Mas os cientistas têm dados poderosos para estudar a estrutura interna de ceres: o próprio movimento da Dawn. Dado que a gravidade domina a órbita da Dawn em Ceres, os cientistas podem medir variações na gravidade de Ceres por meio de mudanças subtis no movimento do veículo espacial. Usando dados da Dawn, os cientistas mapearam as variações na gravidade de Ceres pela primeira vez num novo estudo publicado na revista Nature, que fornece pistas para a estrutura interna do planeta anão.
"Os novos dados sugerem que Ceres tem um interior fraco, e que a água e outros materiais leves separaram-se parcialmente da rocha durante uma fase de aquecimento no início da sua história", afirma Ryan Park, autor principal do estudo e supervisor do grupo de dinâmica do Sistema Solar no JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia.O campo gravitacional de Ceres é medido através da monitorização de sinais de rádio enviados até à Dawn e, em seguida, recebidos cá na Terra pela DSN (Deep Space Network) da NASA. Esta rede é uma coleção de grandes antenas situadas em três locais espalhados pelo mundo que comunicam com naves interplanetárias.
Usando estes sinais, os cientistas podem medir a velocidade da sonda até uma precisão de 0,1 mm por segundo, e depois calcular os detalhes do campo de gravidade. Ceres tem uma propriedade especial chamada "equilíbrio hidrostático", que foi confirmada neste estudo. Isto significa que o interior de Ceres é fraco o suficiente para que a sua forma seja regulada pela forma como gira. Os cientistas chegaram a essa conclusão comparando o campo gravítico de Ceres com a sua forma. O equilíbrio hidrostático de Ceres é uma razão pela qual os astrónomos classificaram o corpo como planeta anão em 2006.
Os dados indicam que Ceres é "diferenciado", o que significa que tem camadas de composição distinta a diferentes profundidades, sendo a mais densa o núcleo. Os cientistas também descobriram que, como suspeitavam, Ceres é muito menos denso do que a Terra, a Lua, do que o gigante asteroide Vesta (o alvo anterior da Dawn) e outros corpos rochosos do nosso Sistema Solar. Além disso, há muito que se suspeitava que Ceres continha materiais de baixa densidade, como água gelada, que o estudo mostra que se separaram do material rochoso e subiram até à camada mais exterior juntamente com outros materiais leves.
"Nós descobrimos que as divisões entre camadas diferentes são menos pronunciadas no interior de Ceres do que na Lua e noutros planetas do nosso Sistema Solar," comenta Park. "A Terra, com o seu núcleo metálico, manto semifluido e crosta exterior, tem uma estrutura mais claramente definida do que Ceres. Os cientistas também descobriram que as áreas de alta elevação de Ceres deslocam massa no interior. Isto é análogo ao modo como um barco flutua na água: a quantidade de água deslocada depende da massa do barco. Da mesma forma, os cientistas concluem que o manto fraco de Ceres pode ser puxado pela massa de montanhas e outra topografia elevada na camada externa, como se as áreas de alta elevação "flutuassem" sobre o material abaixo.
Este fenómeno já foi observado noutros planetas, incluindo a Terra, mas este estudo é o primeiro a confirmá-lo em Ceres. A estrutura de densidade interna, com base nos novos dados de gravidade, ensina aos cientistas mais sobre os processos internos que podem ter ocorrido no início da história de Ceres. Ao combinar esta nova informação com dados anteriores da composição superficial de Ceres pela Dawn, podem reconstruir essa história: a água deve ter estado móvel no antigo subsolo, mas o interior não aqueceu até às temperaturas em que os silicatos derretem e que um núcleo metálico se forma. Sabemos, graças a estudos anteriores da Dawn, que devem ter existido interações entre a água e a rocha no interior de Ceres," realça Carol Raymond, coautora e vice-investigadora principal da Dawn no JPL. "Isto, combinado com a nova estrutura de densidade, diz-nos que Ceres passou por uma complexa história térmica".
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