Varje år under hela sitt liv på 4,5 miljarder år, isvulkaner på dvärgplaneten Ceres genererar tillräckligt med material i genomsnitt för att fylla en biograf, enligt en ny studie som leds av University of Arizona.

Studien, ledd av UA -planetforskaren Michael Sori, markerar första gången en hastighet av kryovulkanisk aktivitet har beräknats från observationer, och dess resultat hjälper till att lösa ett mysterium om Ceres försvunna berg.

Upptäcktes 2015 av NASA:s rymdfarkost Dawn, den 3 mil höga isvulkanen Ahuna Mons reser sig i ensamhet över Ceres yta. Fortfarande geologiskt ung, berget är högst 200 miljoner år gammalt, vilket betyder att den - även om den inte längre bryter ut - var aktiv under det senaste förflutna.

Ahuna Mons ungdom och ensamhet presenterade ett mysterium. Det verkade osannolikt att Ceres hade legat vilande i evigheter och plötsligt bröt ut på ett ställe. Men om andra isvulkaner hade stigit upp från Cerean -ytan tidigare var är dessa vulkaner nu? Varför är Ahuna Mons så ensam?

Sori och hans medförfattare, inklusive UA -forskaren Ali Bramson och professor i planetvetenskap Shane Byrne, försökte svara på dessa frågor.

I en tidning som publicerades förra året, de teoretiserade att bevis på äldre vulkaner på dvärgplaneten hade raderats med tiden genom en naturlig process som kallades "viskös avslappning". Trögflytande material, som honung eller kitt, kan börja som en tjock klump, men klossens vikt får den att sippra till en plattare form med tiden.

"Stenar gör det inte under normala temperaturer och tidsskalor, men is gör, sa Sori.

Eftersom Ceres är gjord av både sten och is, Sori följde teorin att formationer på dvärgplaneten flyter och rör sig under sin egen vikt, liknande hur glaciärer rör sig på jorden. Formationernas sammansättning och temperatur skulle påverka hur snabbt de slappnar av i det omgivande landskapet. Ju mer is i en formation, desto snabbare flyter det; ju lägre temperatur, ju långsammare det flödar.

Även om Ceres aldrig blir varmare än -30 grader Fahrenheit, temperaturen varierar över dess yta.

"Ceres poler är tillräckligt kalla för att om du börjar med ett berg av is, det slappnar inte av, "Sori sa." Men ekvatorn är varm nog för att ett isberg kan slappna av över geologiska tidsskalor. "

Datorsimuleringar visade att Soris teori var livskraftig. Modellkryovulkaner vid Ceres poler förblev frusna på plats i evigheter. På andra breddgrader på dvärgplaneten, modell vulkaner började livet högt och brant, men blev kortare, bredare och mer rundad med tiden.

För att bevisa att datasimuleringarna hade spelats ut i verkligheten, Sori letade igenom topografiska observationer från rymdfarkosten Dawn, som har kretsat kring Ceres sedan 2015, att hitta landformer som matchade modellerna.

Tvärs över 1 miljon kvadratkilometer av Cerean-ytan, Sori och hans team hittade 22 berg inklusive Ahuna Mons som såg ut exakt som simuleringens förutsägelser.

"Den riktigt spännande delen som fick oss att tro att det här kan vara verkligt är att vi bara hittade ett berg vid polen, sa Sori.

Även om den är gammal och drabbad av stötar, polarberget, döpt till Yamor Mons, har samma övergripande form som Ahuna Mons. Den är fem gånger bredare än den är hög, ger det ett bildförhållande på 0,2. Berg som finns på andra håll på Ceres har lägre bildförhållanden, precis som modellerna förutspådde:de är mycket bredare än de är långa.

Genom att matcha de riktiga bergen till modellbergen, Sori kunde bestämma åldern för många av dem. Vulkanernas volym uppskattades genom att studera deras topografi, och genom att kombinera ålder och volym, Soris team kunde beräkna hastigheten med vilken kryovulkaner bildas på Ceres.

"Vi fann att en vulkan bildas var 50 miljoner år, "Sa Sori.

Detta uppgår till i genomsnitt mer än 13, 000 kubikmeter kryovolkaniskt material varje år-tillräckligt för att fylla en biograf eller fyra pooler i olympisk storlek. Detta är mycket mindre vulkanisk aktivitet än vad som kan ses på jorden, där steniga vulkaner genererar mer än 1 miljard kubikmeter material på ett år.

Förutom att vara mindre produktiv, vulkanutbrott på Ceres är tämmare än dem på jorden. Istället för explosiva utbrott, kryovolkaner skapar den isiga ekvivalenten till en lavakupol:cryomagma - en salt blandning av stenar, is och andra flyktiga ämnen som ammoniak - sipprar ut ur vulkanen och fryser på ytan. De flesta av de en gång mäktiga kryovulkanerna på Ceres bildades sannolikt så här innan de slappnade av.

Orsakerna till kryovulkaniska utbrott på Ceres är fortfarande ett mysterium, men framtida forskning kan ge svar, som tecken på isvulkaner har upptäckts på andra kroppar i solsystemet när sönder har flugit förbi. Ceres är den första kryovulkaniska kroppen som ett uppdrag har kretsat runt, men Europa och Enceladus, månar i Jupiter och Saturnus, är troligen kandidater för kryovolkanism, liksom Pluto och dess måne Charon. Europa är av särskilt intresse eftersom det antas ha flytande hav fångade under ett tjockt isigt skal, som vissa forskare tror är prickade med isvulkaner." Det kan finnas likheter mellan Europa och Ceres, men vi måste skicka nästa uppdrag dit innan vi kan säga säkert, "Sa Sori.

När forskare utforskar andra potentiellt kryovolkaniska kroppar i solsystemet, det blir kul, Sori sa, för att se hur Ceres jämför.

Pappret, "Kryovolkaniska hastigheter på Ceres avslöjas av topografi, " publicerades nyligen i Natur Astronomi .