Ahuna Mons sett i en simulerad perspektivvy. Höjden har överdrivits med en faktor två. Vyn gjordes med hjälp av förbättrade färgbilder från NASA:s Dawn-uppdrag. Kredit:NASA
En nyligen upptäckt ensam isvulkan på dvärgplaneten Ceres kan ha några dolda äldre syskon, säger forskare som har testat ett troligt sätt att sådana berg av isiga berg - kallade kryovulkaner - kan försvinna under miljontals år.
NASA:s rymdfarkost Dawn upptäckte Ceres 4-kilometer (2,5 mil) höga kryovulkanen Ahuna Mons 2015. Andra isiga världar i vårt solsystem som Pluto, Europa, Triton, Charon och Titan, kan också ha kryovulkaner, men Ahuna Mons är påfallande ensam på Ceres. Dvärgplaneten, med en bana mellan Mars och Jupiter, ligger också mycket närmare solen än andra planetkroppar där kryovulkaner har hittats.
Nu, forskare visar att det kan ha funnits andra kryovulkaner än Ahuna Mons på Ceres för miljoner eller miljarder år sedan, men dessa kryovulkaner kan ha planat ut med tiden och blivit omöjliga att skilja från planetens yta. De rapporterar sina resultat i en ny tidning som godkänts för publicering i Geofysiska forskningsbrev , en tidskrift från American Geophysical Union.
"Vi tror att vi har ett mycket bra fall att det har funnits massor av kryovulkaner på Ceres men de har deformerats, " sa Michael Sori från Lunar and Planetary Laboratory vid University of Arizona i Tucson, och huvudförfattare till den nya tidningen.
Ahuna Mons är ett framträdande inslag på Ceres, stiger till ungefär hälften av Mount Everests höjd. Dess ensamma existens har förbryllat forskare sedan de spionerade på den.
"Tänk om det bara fanns en vulkan på hela jorden, " sa Sori. "Det skulle vara förbryllande."
Att lägga till pusslet är de branta sidorna och väldefinierade egenskaperna hos Ahuna Mons - vanligtvis tecken på geologisk ungdom, sa Sori. Det leder till två möjligheter:Ahuna Mons är precis som det ser ut, oförklarligt ensam efter att ha bildats relativt nyligen i en annars inaktiv värld. Eller, kryovulkanen är inte ensam eller ovanlig, och det finns en process på Ceres som har förstört sina föregångare och lämnat den unga Ahuna Mons som den ensamma kryovulkanen på dvärgplaneten, enligt Sori.
Ceres har ingen atmosfär, så de processer som sliter ner vulkaner på jorden - vind, regn och is - är inte möjligt på dvärgplaneten. Sori och hans kollegor antog att en annan process, kallas viskös avslappning, kan vara på jobbet.
Ceres mystiska berg Ahuna Mons ses i denna mosaik av bilder från NASA:s rymdfarkost Dawn. Dawn tog dessa bilder från 240 miles (385 kilometer) över ytan, i december 2015. Upplösningen på bilden är 120 fot (35 meter) per pixel. Kredit:NASA
Viskös avslappning är tanken att nästan vilket fast ämne som helst kommer att flöda, ges tillräckligt med tid. Till exempel, ett kallt block av honung verkar vara fast. Men om man får tillräckligt med tid, blocket kommer att plana ut tills det inte finns några tecken kvar av den ursprungliga blockstrukturen.
På jorden, viskös avslappning är det som får glaciärer att flöda, Sori förklarade. Processen påverkar inte vulkaner på jorden eftersom de är gjorda av sten, men Ceres vulkaner innehåller is - vilket gör trögflytande avslappning möjlig. På Ceres, Viskös avslappning kan få äldre kryovulkaner att plana ut under miljontals år så att de är svåra att urskilja. Ceres läge nära solen kan göra processen mer uttalad, sa Sori.
För att testa idén att viskös avslappning hade fått kryovulkaner att plana ut på Ceres, Sori och hans kollegor skapade en modell med de faktiska dimensionerna av Ahuna Mons för att förutsäga hur snabbt berget kan flyta. De körde modellen och antog olika vattenhalter i materialet som utgör berget - allt från 100 procent vattenis till 40 procent vattenis, Sori förklarade.
Ahuna Mons skulle behöva bestå av mer än 40 procent vattenis för att påverkas av viskös avslappning, de hittade. Vid denna sammansättning, Sori uppskattar att Ahuna Mons borde plana ut med en hastighet av 10 till 50 meter (30 till 160 fot) per miljon år. Det är tillräckligt för att göra kryovulkaner oigenkännliga på hundratals miljoner till miljarder år, tyder på att det kunde ha funnits andra kryovulkaner på Ceres, enligt den nya studien.
"Ahuna Mons är som mest 200 miljoner år gammal. Den har helt enkelt inte hunnit deformeras, sa Sori.
Nästa steg för Sori och hans team blir att försöka identifiera de tillplattade resterna av äldre kryovulkaner på Ceres. Fynden kan hjälpa forskare att bättre dechiffrera historien om hur dvärgplaneten bildades, han lade till.
Den nya studien hjälper forskare att utöka sin kunskap om vad som kan vara möjligt på planetariska kroppar i vårt solsystem, sa Kelsi Singer, en postdoktor som studerar isiga världar vid Southwest Research Institute i Boulder, Colorado, och var inte involverad i den nya forskningen.
"Det skulle vara kul att kolla några av de andra funktionerna som är potentiellt äldre kupoler på Ceres för att se om de passar in i teorin om hur formerna visköst ska utvecklas över tiden, ", sa hon. "Eftersom alla de förmodade kryovulkaniska egenskaperna på andra världar är olika, Jag tror att detta hjälper till att utöka vårt lager av vad som är möjligt."