Denne ofte glemte dværgplanet er uhyre interessant, når vi snakker om liv i rummet

Når man taler om liv i Solsystemet, er der en dværgplanet, som næsten aldrig omtales, og det er Ceres.

Ceres kredser om Solen i asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter og var i mange år bare kendt som den største asteroide, men i 2006 blev den ’forfremmet’ til at være dværgplanet ligesom Pluto.

Indtil rumsonden Dawn ankom og i tre år fra 2015-2018 kredsede om Ceres, var der ingen, som forbandt den lille klode med liv.

Men opdagelser fra Dawn har ændret dette billede, og nu anser man det for muligt, at der for mellem 2,5 og 4 milliarder år siden har været gunstige forhold for liv.

I dag er Ceres sandsynligvis død, men der skulle teoretisk være mulighed for at finde spor af liv, ganske som Perseverance har fundet mulige spor af liv på Mars.

Fra asteroide til dværgplanet

Ceres blev opdaget 1. januar 1801 af den katolske præst og astronom Giuseppe Piazzi fra Sicilien. Han var med i en gruppe på 24 astronomer, som ledte efter en planet i det store tomrum mellem Mars og Jupiter.

Piazzi kunne ikke vide det, men Ceres var bare den første og største af de mange tusinde asteroider, der findes i et bredt bælte mellem Mars og Jupiter.

Hurtigt efter opdagelsen af Ceres fandt astronomerne yderligere tre asteroider, nemlig Pallas, Juno og Vesta, men derefter gik der næsten 40 år, før man fandt den næste i 1845.

År 1900 var tallet vokset til omkring 450, og siden da er det gået hurtigt, efterhånden som de astronomiske teleskoper blev flere og bedre.

I dag skønnes det, at tallet er over 1,5 millioner asteroider med en diameter på over 1 km.

Man diskuterede meget, om:

• asteroidebæltet var resterne af en større planet, som på en eller anden måde var blevet ødelagt, måske ved et sammenstød
• eller om asteroiderne bar byggeklodser til planeter, der aldrig var blevet dannet på grund af den stærke tyngdekraft fra Jupiter

Det er den sidste teori, man anvender i dag som grundlag for studiet af asteroidebæltet.

En vulkan på Ceres ændrede alt

Det må nok indrømmes, at da Dawn fik taget de første nærbilleder af Ceres, var muligheden for liv ikke lige det første man tænkte på.

Billederne viste en kraterdækket klode, der fik den til at ligne vores egen måne. Der er ingen atmosfære, og på grund af den store afstand til Solen er gennemsnitstemperaturen helt nede på -110 grader.

Desuden er Ceres med en diameter på bare 940 km så lille, at tyngdekraften på overfladen kun er 3 procent af tyngdekraften her på Jorden. Det er så lidt, at det vil være svært at gå på overfladen, da næsten hvert eneste skridt vil føre til, at man kommer til at svæve flere meter, før man igen får fast grund under fødderne.

Der var dog et enkelt lyst område, som ved en nøjere undersøgelse viste sig at være en såkaldt kryovulkan, og den opdagelse kom helt til at ændre vores opfattelse af Ceres.

Man kendte godt til kryovulkaner, men det var på kloder meget længere fra Solen end Ceres. Den første observerede kryovulkan var på Neptuns måne Triton, men de findes også andre steder, således er der tegn på kryovulkaner på Pluto og Saturns måner Titan og Enceladus

Navnet kryovulkan betyder, at det er en ’kold vulkan’ sammenlignet med de vulkaner, vi kender her på Jorden, der jo udsender lava ved en meget høj temperatur mellem 700 og 1.200 grader.

Til sammenligning er ’lavaen’ i en kryovulkan mest i form af vand ved en meget lavere temperatur, men vulkanerne kan også udsende gasser som CO₂ og metan.

Kryovulkanen på Ceres fik derfor meget passende navnet ’Ahuna Mons’ efter en drage, der ikke spyede ild, men is.

Ahuna Mons er ikke det eneste område på Ceres med lyse aflejringer, der tyder på, at stof er kommet op fra det indre.

Et andet område er det såkaldte Occator-krater omkring 670 km fra Ahuna Mons, som også viser tegn på cryovulkanisme. Man mener, at det lyse stof i Occator-krateret er natriumkarbonat (Na₂CO₃).

Vulkanerne på Ceres kan have gjort liv muligt

Opdagelsen af kryovulkaner på Ceres, har stor betydning for muligheden for liv på Ceres. For vulkanerne viser jo, at det indre af Ceres engang har været varm nok til at smelte is til vand og presse dette vand op til overfladen.

Denne varme blev for 2,5-4 milliarder år siden produceret ved henfald af de radioaktive stoffer, Ceres indeholdt, men denne energikilde bliver af natur hele tiden svagere.

Men der er mere endnu. Kryovulkaner er opbygget af is, salte fra et underjordisk hav og mudder, og det betyder, at de er skrøbelige. De holder ikke længe, så det er ikke så mærkeligt at vi lige nu kun ser 1-2 vulkaner, som har været i nylig aktivitet.

Men der har været andre, og ved omhyggeligt at gennemgå de mange tusinde billeder af overfladen, som Dawn har taget, har forskerne fundet tegn på 22 tidligere kryovulkaner, som nu næsten er forsvundet.

Man skønner, at der den sidste milliard år er dannet en ny kryovulkan med et mellemrum på godt en million år – og det er lidt af en overraskelse, at den lille Ceres stadig har energi til at danne vulkaner.

Hvad der er væsentligt her er, at kryovulkanerne sørger for, at der hele tiden bringes nye stoffer op til overfladen.

Det kan forklare, at man også har fundet organiske stoffer på overfladen af Ceres: På grund af strålingen fra rummet nedbrydes organiske stoffer, så fundet af organiske stoffer viser, at der hele tiden er en tilførsel fra undergrunden.

De tre krav til liv – og en ny computermodel

Man havde nu på Ceres tilsyneladende fået opfyldt to af de tre krav til, at liv kan opstå. De tre krav er

• Vand
• Organiske stoffer
• Energi

Alt liv har brug for energi, og spørgsmålet har hele tiden været, om der nogensinde har været energi nok i det indre af Ceres til, at liv har kunnet trives for 2,5 – 4 milliarder år siden.

Dette problem er måske nu blevet løst af en ny computermodel, som forskere har brugt i et nyt studie til at simulere opbygningen og udviklingen af Ceres.

Computermodellen viser, at over en periode på over en milliard år, helt frem til for cirka 2,5 milliarder år siden, var varmen fra de radioaktive stoffer i det indre af Ceres så stærk, at isen i det indre smeltede, så der kunne dannes et hav med varmt vand, der både indeholdt salte, samt stoffer og gasser fra klipperne i det indre af Ceres.

Siden da er det kun gået tilbage, da de radioaktive stoffer som bekendt gradvist henfalder. Men så længe, der var varmt vand, var der også mulighed for liv.

Sam Courville, der er hovedforfatter af den nye undersøgelse, som er udgivet i tidsskriftet Science Advances, siger ifølge NASA:

»Når varmt vand fra undergrunden her på Jorden blandes med havet, er resultatet ofte en buffet for mikrober – et festmåltid af kemisk energi. Så det kunne have store konsekvenser, hvis vi kunne afgøre, om Ceres' hav havde en tilstrømning af hydrotermisk væske i fortiden.«

Den Ceres, vi kender i dag, er sandsynligvis ikke beboelig. Den er køligere med mere is og mindre vand end tidligere.

Der er i øjeblikket ikke tilstrækkelig varme fra radioaktivt henfald på Ceres til at forhindre vandet i at fryse, og den resterende væske er blevet til en koncentreret saltlage.

Men er teorien korrekt?

Det hele lyder meget logisk, og hvis teorien er korrekt, kan der bestemt være grund til at lede efter spor af liv på Ceres.

Men der er stadig et stort, uløst spørgsmål, nemlig, om vi kan være sikre på, at de organiske stoffer er kommet via vulkanisme fra det indre af Ceres, eller om de er kommet udefra, bragt til overfladen gennem nedslag af kometer.

En anden nyere undersøgelse offentliggjort i Nature Geoscience har anvendt kunstig intelligens til at kortlægge alle organiske aflejringer på Ceres.

Overraskende nok fandt studiet, at steder med meget organisk stof og materialer var sjældne og ikke forbundet med nogen kryovulkanske træk. Med andre ord overlappede de steder, hvor organiske forbindelser blev fundet, ikke med områder, hvor der var underjordisk vand eller vulkansk aktivitet.

I stedet hælder forskerne bag studiet til teorien om, at asteroider fra det ydre asteroidebælte leverede det organiske materiale til Ceres:

Simuleringerne tyder nemlig på, at asteroider rige på kulstofforbindelser ofte kolliderer med Ceres ved lave hastigheder, hvilket forhindrer overdreven varme i at ødelægge det organiske materiale ved nedslag.

God grund til at lede efter liv på Ceres

Svaret på, hvor de organiske stoffer på Ceres stammer fra, betyder meget for vores teorier for, hvor udbredt liv er. Hvis de organiske stoffer er kommet udefra med kometer og asteroider, så styrker det teorien om ’panspermia’, som er teorien om, at i hvert fald byggestenene til liv er kommet udefra.

Da alle planeter rammes af kometer og asteroider, så betyder det, at alle planeter i hvert fald får de organiske byggesten, og ikke er afhængige af, om de selv kan producere dem.

Men uanset hvorfra de organiske molekyler på Ceres kommer fra, så er der grund til at lede efter spor af liv på Ceres.

Finder vi intet spor af liv, så er det et tegn på, at vand, organiske stoffer og en energikilde ikke er nok til at sikre dannelsen af liv, og det er i sig selv en utrolig vigtig oplysning, når man skal vurdere, hvor udbredt liv er i universet.