Године 2011, НАСА-е Давн свемирска летелица успоставила је орбиту око великог астероида (ака. планетоид) познатог као Веста. Током наредних 14 месеци сонда је вршила детаљне студије површине Весте са својим пакетом научних инструмената. Ова открића открила су много о историји планетоида, површинским карактеристикама и његовој структури - за коју се верује да је диференцирана, попут стеновитих планета.
Поред тога, сонда је прикупљала виталне информације о леду Веста. Након што су протекле три године провели просипавајући податке сонде, тим научника је направио нову студију која указује на могућност подземног леда. Ова открића могу имати импликације када је у питању наше разумевање начина на који су настала соларна тела и како се вода историјски транспортовала кроз Сунчев систем.
Њихова студија под називом „Орбитална бистатска радарска опажања астероида Веста мисијом зоре“ недавно је објављена у научном часопису Натуре Цоммуницатионс. Водио Елизабетх Палмер, студентица универзитета Вестерн Мицхиган, тим се ослањао на податке добијене комуникационом антеном на свемирском броду Давн како би обавио прво орбитално бистатско радарско (БСР) посматрање Весте.
Ова антена - Хигх-Гаин телекомуникациона антена (ХГА) - преносила је радио таласе Кс-опсега током своје орбите Веста до антене Дееп Спаце Нетворк (ДСН) на Земљи. Током већине мисије, Даунова је орбита дизајнирана тако да осигура да ХГА буде у линији вида са земаљским станицама. Међутим, током окултација - када је сонда пролазила иза Весте у времену од 5 до 33 минута - сонда је била изван ове видљивости.
Ипак, антена је непрекидно одашила телеметријске податке, због чега су се радарски таласи који се преносе ХГА одражавали са површине Весте. Ова техника, позната као проматрање бистатичких радара (БСР), у прошлости је коришћена за проучавање површина земаљских тела попут Меркура, Венере, Месеца, Марса, Сатурнова месеца Титан и комете 67П / ЦГ.
Али како је Палмер објаснио, коришћење ове технике за проучавање тела као што је Веста било је прво за астрономе:
„Ово је први пут да је бистатички радарски експеримент изведен у орбити око малог тела, тако да је ово донело неколико јединствених изазова у поређењу са истим експериментом који је рађен на великим телима попут Месеца или Марса. На пример, с обзиром да је гравитационо поље око Весте много слабије од Марса, свемирска летјелица Давн не мора да се креће око велике брзине да би одржала своју удаљеност од површине. Орбитална брзина свемирске летјелице постаје важна, али што је бржа орбита, то се фреквенција 'површинског одјека' мијења (Доплеров помак) у односу на фреквенцију 'директног сигнала' (што је несметан радио сигнал која путује директно од зоре ХГА до антена Земљине дубинске свемирске мреже без испаше површине Весте). Истраживачи могу да утврде разлику између "површинског одјека" и "директног сигнала" по њиховој разлици у фреквенцији - тако да је Даунова спорија орбитална брзина око Весте та разлика у фреквенцијама била врло мала и захтевало нам је више времена да обрађујемо БСР податке и изоловати 'површинске одјеке' за мерење њихове снаге. "
Проучавајући рефлексије БСР таласа, Палмер и њен тим успели су да добију вредне информације са површине Весте. Из тога су уочене значајне разлике у површинској радарској рефлексији. Али за разлику од Месеца, ове разлике у храпавости површине нису се могле објаснити само кратером и вероватно су настале због постојања земља-леда. Као што је Палмер објаснио:
„Открили смо да је то резултат разлика у храпавости површине на скали од неколико центиметара. Јачи површински одјеци указују на глађе површине, док слабији површински одјеци одбијају се од грубијих површина. Када смо упоредили нашу мапу површинске храпавости Весте са мапом концентрације подводног водоника - коју су научници Давн измерили помоћу гама Раи и Неутрон детектора (ГРаНД) на свемирском броду - открили смо да велика и глатка подручја прекривају подручја која су такође повећала водоник концентрације! ”
На крају, Палмер и њене колеге закључили су да је присуство закопаног леда (прошлога и / или садашњег) на Вести одговорно за то да су делови површине глаткији од осталих. У основи, кад год се неки удар догодио на површину, он је пренио велику количину енергије у подземље. Ако је тамо затрпан лед, он би се истопио догађајем удара, испливао на површину дуж прелома изазваних ударом и замрзнуо се на месту.
Отприлике на исти начин као што месец, попут Европе, Ганимеде и Титаније, доживљава обнављање површине због начина на који криоволканизам изазива течну воду на површину (где се рефреезира), присуство подземног леда узроковало би изглађивање делова површине Весте током времена. То би на крају довело до неравног терена којем су сведочиле Палмер и њене колеге.
Ову теорију потврђују велике концентрације водоника које су откривене на глатким теренима који мере стотине квадратних километара. Такође је у складу са геоморфолошким доказима добијеним од слика Дарам Фраминг Цамера, који су показали знакове пролазног протока воде преко Вестине површине. Ова студија је такође била у супротности с неким раније чуваним претпоставкама о Вести.
Као што је Палмер напоменуо, то би такође могло имати импликације што се тиче нашег разумевања историје и еволуције Сунчевог система:
„Очекивало се да ће астероид Веста одавно смањити било какав садржај воде путем глобалног топљења, диференцијације и опсежног вртларства реголита утицајима мањих тела. Међутим, наша открића подржавају идеју да је закопани лед могао постојати на Вести, што је узбудљива перспектива будући да је Веста протопланет који представља рану фазу формирања планете. Што више научимо о томе где водни лед постоји у целом Сунчевом систему, боље ћемо разумети како је вода допремљена на Земљу и колико је била својствена унутрашњости Земље током раних фаза њеног формирања. "
Овај посао је спонзорисао НАСА-ин програм планетарне геологије и геофизике, напор базиран на ЈПЛ-у који се фокусира на подстицање истраживања планета налик земаљској и главних сателита у Сунчевом систему. Рад је такође обављен уз помоћ америчке Инжењерске школе у Витербију, као део сталног напора за унапређењем радара и микроталасних снимака како би се лоцирали подземни извори воде на планетама и другим телима.
