Ceres | ||||
---|---|---|---|---|
kääpiöplaneetta | ||||
Luonnollinen värikuva Ceresistä, jonka AMS Dawn on ottanut 4. toukokuuta 2015 | ||||
Muut nimet | A899 OF; 1943XB | |||
Nimitys | 1 Ceres | |||
Pieni planeetta -luokka |
Kääpiöplaneetta Asteroidivyöhyke |
|||
Löytö [1] | ||||
Löytäjä | Piazzi, Giuseppe [2] [3] | |||
Löytöpaikka | Palermon tähtitieteellinen observatorio | |||
avauspäivämäärä | 1. tammikuuta 1801 [3] [2] | |||
Rataominaisuudet [4] | ||||
Aikakausi : 18. kesäkuuta 2009 ( JD 2455000.5 ) |
||||
Perihelion |
381 028 000 km (2 5465 AU) |
|||
Aphelion |
446 521 000 km (2 9842 AU) |
|||
Pääakseli ( a ) |
413 767 000 km (2 7653 AU ) |
|||
Orbitaalin epäkeskisyys ( e ) | 0,07934 [4] | |||
sideerinen ajanjakso |
1680,5 päivää 4,60 vuotta |
|||
Kiertonopeus ( v ) | 17,882 km/s | |||
Keskimääräinen poikkeama ( M o ) | 27,448° | |||
Kaltevuus ( i ) |
10,585° [4] ekliptiikkaan 9,20 ° muuttumattomaan tasoon [5] |
|||
Nouseva solmupituusaste ( Ω ) | 80,399° [4] | |||
Periapsis - argumentti ( ω ) | 2,825° [4] | |||
Kenen satelliitti | Aurinko | |||
satelliitteja | Ei | |||
fyysiset ominaisuudet | ||||
Päiväntasaajan säde | 481,5 km [6] | |||
Napainen säde | 445,5 km [6] | |||
Keskisäde | 463,5 km | |||
Pinta-ala ( S ) | 2 849 631 km² [7] | |||
Massa ( m ) | 9,393⋅10 20 kg [8] | |||
Keskimääräinen tiheys ( ρ ) | 2,161 ± 0,009 g / cm³ [9] [10] | |||
Painovoiman kiihtyvyys päiväntasaajalla ( g ) |
0,27 m/s² 0,028 g [11] |
|||
Ensimmäinen pakonopeus ( v 1 ) | 0,36 km/s [12] | |||
Kiertojakso ( T ) | 9 h 4 min 27,01 s [13] | |||
Akselin kallistus | noin 3° [14] | |||
Oikea nousu pohjoisnapa ( α ) |
19 h 24 min 291° [14] |
|||
Pohjoisnavan deklinaatio ( δ ) | 59° [14] | |||
Albedo | 0,090 ± 0,0033 ( geometrinen ) [15] | |||
Spektriluokka | G [16] | |||
Näennäinen suuruus | 6.7 [17] - 9.32 [18] | |||
Absoluuttinen suuruus | 3,36 ± 0,02 [15] | |||
Kulman halkaisija | 0,84" [19] - 0,33" [11] | |||
Lämpötila | ||||
|
||||
Kelvin |
|
|||
Tunnelma | ||||
Yhdiste: vesihöyryn jälkiä | ||||
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | ||||
Tietoja Wikidatasta ? |
Ceres [21] ( 1 Ceres CMP - luettelon mukaan ; symboli : ) [22] on lähinnä aurinkoa ja pienin tunnetuista aurinkokunnan kääpiöplaneetoista . Sijaitsee asteroidivyöhykkeellä [23] [24] [25] . Italialainen tähtitieteilijä Giuseppe Piazzi löysi Ceresin vuonna 1801 Palermon tähtitieteellisestä observatoriosta [26] . Nimetty antiikin roomalaisen hedelmällisyyden jumalattaren Ceresin mukaan . Jonkin aikaa Ceres pidettiin täysimittaisena planeetana aurinkokunnassa ; vuonna 1802 se luokiteltiin asteroidiksi [27] , mutta sitä pidettiin planeetana vielä useita vuosikymmeniä, ja Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton 24. elokuuta 2006 tekemän " planeetan " käsitteen selvittämisen tulosten mukaan klo. IAU:n XXVI yleiskokouksessa se luokiteltiin kääpiöplaneetaksi .
Noin 950 km:n halkaisijaltaan Ceres on asteroidivyöhykkeen suurin ja massiivisin kappale , suurempi kuin monet jättimäisten planeettojen suuret satelliitit ja sisältää lähes kolmanneksen (32 %) vyön kokonaismassasta [28] [29] . Se on pallomainen, toisin kuin useimmat pienet kappaleet, joiden muoto on väärä heikon painovoiman vuoksi [15] . Ceresin tiheydestä päätellen 20-30 % siitä koostuu vesijäästä [30] . Todennäköisesti sen syvyydet erottuvat kivisydämeksi ja jäiseksi vaipaksi [14] . Jäätä on löydetty myös Ceresin pinnalta [31] [32] ; lisäksi pinta sisältää todennäköisesti erilaisia hydratoituneita aineita sekä karbonaatteja ( dolomiitti , sideriitti ) ja rautapitoisia savimineraaleja ( cronstedtite ) [16] . Vuonna 2014 Herschel-teleskooppi löysi vesihöyryä kääpiöplaneetan ympäriltä .
Maasta katsottuna Ceresin näennäinen kirkkaus vaihtelee magnitudin välillä 6,7-9,3 . Tämä ei riitä sen erottamiseen paljaalla silmällä [17] . 27. syyskuuta 2007 NASA laukaisi Dawn -luotaimen tutkimaan Vestaa (2011-2012) ja Ceresiä. Se saapui kiertoradalle viimeksi 6.3.2015.
Hypoteesin, että Marsin ja Jupiterin kiertoradan välissä voisi olla tuntematon planeetta, esitti ensimmäisen kerran Johann Elert Bode vuonna 1772 [26] . Hänen näkemyksensä perustuivat Titius-Boden sääntöön , jonka ensimmäisen kerran ehdotti vuonna 1766 saksalainen tähtitieteilijä ja matemaatikko Johann Titius , joka väitti löytäneensä yksinkertaisen kuvion siihen mennessä tunnettujen planeettojen kiertoradan säteissä [26] [33] [ 34] . Kun William Herschel löysi Uranuksen vuonna 1781 , mikä vahvisti tämän säännön, planeetan etsintä aloitettiin 2,8 AU:n etäisyydeltä . esim. Auringosta (Marsin ja Jupiterin kiertoradan välinen etäisyys) [33] [34] , mikä johti 24 tähtitieteilijän ryhmän luomiseen vuonna 1800, "Taivaan vartijaksi" [33] . Tämä von Zachin johtama ryhmä teki päivittäin ympäri vuorokauden havaintoja joillakin päivän tehokkaimmista kaukoputkesta [26] [34] . He eivät löytäneet Ceresta, mutta löysivät useita muita suuria asteroideja [34] .
Italialainen tähtitieteilijä Giuseppe Piazzi [35] löysi Ceresin illalla 1. tammikuuta 1801 Palermon tähtitieteellisessä observatoriossa , joka myös kutsuttiin Taivaankaartin ryhmään, mutta joka teki löytönsä ennen kutsua. Hän etsi "87. tähteä M. la Caillen Zodiacal Stars -luettelosta ", mutta huomasi, että "tätä edelsi toinen" [26] . Siten hän löysi halutun tähden vierestä toisen kosmisen esineen, jota hän aluksi piti komeetta [36] . Piazzi havaitsi Ceresin yhteensä 24 kertaa (viimeinen havainto oli 11. helmikuuta 1801), kunnes sairaus keskeytti hänen havainnot [37] [38] . 24. tammikuuta 1801 hän ilmoitti löydöstään kirjeissä kahdelle kollegalleen: maanmiehelleen Barnaba Orianille Milanosta ja Johann Bodelle Berliinistä [39] . Näissä kirjeissä hän kuvaili tätä kohdetta komeetta, mutta selitti heti: "Koska sen liike on hidasta ja melko tasaista, minulle tuli useita kertoja mieleen, että se voisi olla jotain parempaa kuin komeetta" [26] . Saman vuoden huhtikuussa Piazzi lähetti täydellisimmät havaintonsa edellä luetelluille kollegoille ja Jérôme Lalandelle Pariisiin. Havainnot julkaistiin Monatliche Correspondenzin vuoden 1801 syyskuun numerossa.
Lehden ilmestyessä Ceresin näennäinen sijainti oli muuttunut (enimmäkseen Maan kiertoradan liikkeen vuoksi), ja auringon häikäisyn vuoksi muut tähtitieteilijät eivät pystyneet vahvistamaan Piazzin havaintoja. Vuoden loppuun mennessä Ceres voitiin havaita uudelleen, mutta näin pitkän ajan jälkeen sen tarkkaa sijaintia oli vaikea määrittää. Erityisesti Ceresin kiertoradan määrittämiseen Carl Friedrich Gauss kehitti 24-vuotiaana tehokkaan menetelmän [36] . Hän asetti itselleen tehtävän löytää tapa määrittää kiertoradan elementit kolmen täydellisen havainnon perusteella (jos aika, oikea nousu ja deklinaatio tunnetaan kolmelle aikapisteelle ) [40] . Vain muutamassa viikossa hän laski Ceresin polun ja lähetti tulokset von Zachille. 31. joulukuuta 1801 Franz Xaver von Zach vahvisti yhdessä Heinrich Olbersin kanssa yksiselitteisesti Ceresin löydön [36] [37] .
Ensimmäiset Ceresin tarkkailijat pystyivät laskemaan sen koon melko suunnilleen: 260 km:stä (Herschelin laskelmien mukaan vuonna 1802) 2613 km:iin (Johann Schroeterin laskelmat, tehty 1811) [41] [42] .
Alkuperäinen nimi, jonka Piazzi ehdotti löytämästään esineelle, oli Ceres Ferdinandea roomalaisen maatalouden jumalattaren Ceresin ja Sisilian kuninkaan Ferdinand III :n kunniaksi [26] [36] [37] . Nimi "Ferdinandea" ei ollut hyväksyttävä muille maailman maille, ja siksi se poistettiin myöhemmin. Lyhyen aikaa Saksassa Ceres kutsuttiin Heraksi [43] , kun taas Kreikassa planeetta kutsuttiin Demeteriksi ( kreikaksi Δήμητρα ), joka on kreikkalainen vastine roomalaiselle jumalattarelle Ceresille [44] . Vanha astronominen Ceres-symboli on puolikuu ⚳ ( ) [45] , joka on samanlainen kuin Venuksen symboli ♀, mutta sen ympärysmitta on katkolla ; symboli korvattiin myöhemmin levynumerolla ① [36] [46] . Ceresin adjektiivimuoto olisi Cererian . Vuonna 1803 löydetty kemiallinen alkuaine cerium nimettiin Ceresin mukaan [47] . Samana vuonna myös toinen kemiallinen alkuaine nimettiin alun perin Ceresin mukaan, mutta sen löytäjä muutti sen nimen palladiumiksi (toisen suuren asteroidin Pallas löydön kunniaksi ), kun serium sai nimen [48] .
Ceresin asema on muuttunut useammin kuin kerran ja on ollut jonkin verran kiistanalainen. Johann Elert Bode piti Ceresiä " puuttuvana planeetana ", jonka olisi pitänyt olla Marsin ja Jupiterin välillä 419 miljoonan kilometrin (2,8 AU) etäisyydellä Auringosta [26] . Ceres sai planeetan symbolin ja puoli vuosisataa häntä pidettiin planeetana (yhdessä Pallasin , Junon ja Vestan kanssa ), joka on tallennettu tähtitieteellisiin taulukoihin ja kirjoihin [26] [36] [49] .
Jonkin ajan kuluttua Marsin ja Jupiterin väliseltä alueelta löydettiin muita esineitä, ja kävi selväksi, että Ceres on yksi näistä objekteista [26] . William Herschel otti jo vuonna 1802 käyttöön termin "asteroidi" (tähden kaltainen) tällaisille kappaleille [49] , kirjoittaen [50] :
Ne muistuttavat pieniä tähtiä, koska ne tuskin eroavat niistä, vaikka niitä katsottaisiin erittäin hyvien kaukoputkien läpi.
Alkuperäinen teksti (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Ne muistuttavat pieniä tähtiä niin paljon, että niitä tuskin voi erottaa niistä edes erittäin hyvillä kaukoputkilla.Näin Ceresistä tuli ensimmäinen löydetty asteroidi [49] .
Keskustelut Plutosta ja planeetoista ovat johtaneet harkintaan Ceresin palauttamisesta planeettastatukseen [51] [52] . Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto on ehdottanut määritelmää, jonka mukaan planeetta on taivaankappale, joka:
a) sen massa on riittävä ylläpitämään hydrostaattista tasapainoa gravitaatiovoimien vaikutuksesta ja sen muoto on lähellä pyöreää.
b) kiertää tähteä eikä ole planeetan tähti eikä satelliitti [53] .
Tämä päätös olisi tehnyt Ceresistä viidennen planeetan etäisyyden Auringosta mitattuna [54] , mutta sitä ei hyväksytty siinä muodossa, ja 24. elokuuta 2006 tuli voimaan vaihtoehtoinen määritelmä, joka toi lisävaatimuksen, että termi "planeetta" tarkoittaa, että kosmisella kappaleella, edellä mainittujen ominaisuuksien lisäksi, oman painovoimansa vaikutuksesta, täytyy olla lähellä kiertorataa "muista kappaleista vapaa tila". Tämän määritelmän mukaan Ceres ei kuulu termin "planeetta" alle, koska se ei hallitse kiertorataa, vaan jakaa sen tuhansien muiden asteroidivyöhykkeen asteroidien kanssa ja muodostaa vain noin kolmanneksen kokonaismassasta [21] . Siksi se on nyt luokiteltu kääpiöplaneetaksi .
IAU esitteli 11. kesäkuuta 2008 määritelmän erityiselle kääpiöplaneettojen kategorialle - " plutoideille " [55] . Tähän luokkaan kuuluvat ne kääpiöplaneetat, joiden kiertoradan säde on suurempi kuin Neptunuksen . Koska tällaisella etäisyydellä olevien kääpiöplaneettojen muotoa ja suhdetta on melko vaikea määrittää, päätettiin väliaikaisesti luokitella niihin kaikki objektit, joiden absoluuttinen suuruus (kirkkaus 1 AU:n etäisyydellä Auringosta ja havainnoijasta) on kirkkaampi kuin +1 [56] . Tällä hetkellä tunnetuista kääpiöplaneetoista vain Ceres ei kuulu plutoidien luokkaan [56] .
Jotkut lähteet viittaavat siihen, että kun Ceres on luokiteltu kääpiöplaneetaksi, se ei ole enää asteroidi. Esimerkiksi Space.com-sivuston uutisissa sanotaan, että "Pallas, suurin asteroidi, ja Ceres, kääpiöplaneetta, joka on aiemmin luokiteltu asteroidiksi" [57] , kun taas Kansainvälinen tähtitieteellinen liiton Q&A-sivullaan todetaan, että "Ceres on (tai nyt voimme sanoa "oli") suurin asteroidi", vaikka "muista asteroideista", jotka ylittävät Ceresin polun, ne viittaavat siihen, että Ceres on edelleen yksi asteroideista [58] . Minor Planet Center huomauttaa, että tällaisilla avaruusobjekteilla voi olla kaksoisnimitys [59] . Itse asiassa vuoden 2006 IAU:n päätös, joka luokitteli Ceresin kääpiöplaneetaksi, ei selventänyt, onko se nyt asteroidi vai ei, koska IAU ei koskaan määritellyt sanaa "asteroidi", vaan käytti vuoteen 2006 asti parempana termiä " pieni planeetta ". ja vuoden 2006 jälkeen - termit " pieni aurinkokunnan kappale " ja "kääpiöplaneetta". Kenneth Lang (2011) kommentoi, että "IAU on antanut Ceresille uuden nimityksen ja luokittelee sen kääpiöplaneetaksi. […] [Hänen] määritelmänsä mukaan Eris , Haumea , Makemake ja Pluto sekä suurin asteroidi, 1 Ceres, ovat kääpiöplaneettoja, ja muualla Ceres kuvataan "kääpiöasteroidiplaneetaksi 1 Ceres" [60] . NASA, kuten useimmat akateemiset oppikirjat [61] [62] , myös edelleen viittaa Ceresiin asteroidina, ja väittää esimerkiksi, että " Aamunkoitto kiertää päävyöhykkeen kahta suurinta asteroidia" [63] .
Ceresin kiertorata sijaitsee Marsin ja Jupiterin kiertoradan välissä asteroidivyöhykkeellä ja on hyvin "planetaarinen": hieman elliptinen ( epäkeskisyys 0,08) ja sen kaltevuus tasoon nähden on kohtalainen (10,6 °) Plutoon (17 °) ja Merkuriukseen verrattuna (7 °) ekliptiikka [4] . Radan puolipääakseli on 2,76 AU. e., etäisyydet perihelionissa ja aphelionissa - 2,54, 2,98 AU. e. vastaavasti. Vallankumousjakso Auringon ympäri on 4,6 vuotta. Keskimääräinen etäisyys Auringosta on 2,77 AU. e. (413,9 milj. km). Keskimääräinen etäisyys Ceresin ja maan välillä on ~ 263,8 miljoonaa kilometriä [64] . Cererian-päivä kestää noin 9 tuntia ja 4 minuuttia [65] .
Aiemmin uskottiin, että Ceres kuuluu yhteen asteroidien perheistä - Gefion-perheeseen [66] . Tämän osoitti sen kiertoradan samankaltaisuus tämän perheen jäsenten kiertoradan kanssa. Mutta Ceresin ja näiden asteroidien spektriominaisuudet osoittautuivat erilaisiksi, ja ilmeisesti kiertoratojen samankaltaisuus on vain sattumaa. Lisäksi esitettiin hypoteesi Ceres-perheen olemassaolosta, johon kuuluu 7 asteroidia [67] [68] .
Kuvassa näkyy Ceresin kiertorata (korostettu sinisellä) ja joidenkin muiden planeettojen kiertoradat (korostettu valkoisella ja harmaalla). Tummempi väri on kiertoradan alue ekliptiikan alapuolella, ja oranssi plus keskellä on aurinko. Vasemman yläkulman kaavio näyttää Ceresin kiertoradan sijainnin Marsin ja Jupiterin kiertoradan välillä. Oikeassa yläkulmassa oleva kaavio näyttää Ceresin ja Marsin perihelion (q) ja aphelion (Q) sijainnin. Marsin periheeli on Auringon vastakkaisella puolella Ceresin ja useiden suurten asteroidien, kuten (2) Pallasin ja (10) Hygiean , perihelion . Alakaaviossa näkyy Ceresin kiertoradan kaltevuus suhteessa Marsin ja Jupiterin kiertoradoihin.
Vuonna 2011 Pariisin observatorion työntekijät löysivät Ceresin ja Vestan tietokonesimuloinnin jälkeen, jossa otettiin huomioon aurinkokunnan kahdeksan planeetan sekä Pluton, Ceresin, Kuun, Pallasin, Vestan, Iriksen ja Bambergan käyttäytyminen [69] . kiertoradan epävakaus ja niiden törmäyksen mahdollisuus 0,2 %:n todennäköisyydellä miljardin vuoden sisällä [70] .
Planeetan nimi | Paino | δe_ _ | δi _ | δθ _ | δω _ | δε | δχ | δα _ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Merkurius | 1:(8× 106 ) | −0,000018 | +0,000044 | −0,000241 | +0,000484 | +0,071482 | +0,000488 | +3×10 −7 |
Venus | 1 :(41×104 ) | −0,000025 | +0,000227 | -0,027558 | +0,037903 | +1,446688 | +0,038375 | +3×10 −6 |
Maapallo | 1:329390 | −0,000536 | +0,000011 | −0,106807 | +0,092360 | +1,887510 | +0,094189 | −4×10 −7 |
Mars | 1:(3085× 103 ) | +0,000069 | +0,000359 | -0,039992 | +0,064190 | +0,239440 | +0,064875 | +4×10 −7 |
Jupiter | 1:(1047.35) | -0,6752 | -0,5772 | −52.184 | +55.909 | −56.053 | +56.802 | −2×10 −4 |
Saturnus | 1:(3501.6) | -0,022 | -0,041 | −1,411 | +1 290 | −2.125 | +1,314 | −1×10 −4 |
Uranus | 1:22650 | +0,00025 | +0,000002 | -0,02712 | +0,02327 | -0,03735 | +0,02373 | +3×10 −5 |
Neptunus | 1:19350 | +0,000013 | −0,000229 | −0,007816 | +0,007691 | −0,011239 | +0,007825 | −1×10 −5 |
Jacques Laskar lehdessä Astronomy & Astrophysics [72] kirjoittaa, että "Ceresin ja Vestan välinen törmäys on mahdollinen, todennäköisyydellä 0,2 % miljardia vuotta kohden" ja "vaikka avaruuslennot mahdollistaisivat Ceresin ja Vestin sijaintien erittäin tarkan mittauksen. , niiden liikkeet ovat arvaamattomia 400 tuhannen vuoden kuluttua” [69] . Tämä tutkimus vähentää merkittävästi kykyä ennustaa muutoksia Maan kiertoradalla.
Ceresistä katsottuna Merkurius, Venus, Maa ja Mars ovat sisäplaneettoja ja voivat kulkea Auringon kiekon poikki. Merkuriuksen yleisin tähtitieteellinen kauttakulku, joka tapahtuu yleensä muutaman vuoden välein (viimeisen kerran havaittiin vuosina 2006 ja 2010). Venuksen kauttakulkupäivämäärät vastaavat vuosia 1953 ja 2051, Maan 1814 ja 2081 sekä Marsin 767 ja 2684 [73] .
Vaikka Ceres sijaitsee asteroidivyöhykkeen sisällä, todennäköisyys nähdä ainakin yksi asteroidi paljaalla silmällä on pieni. Vain harvat niistä näkyvät ajoittain Ceresin taivaalla himmeiden tähtien muodossa. Pieniä asteroideja voidaan nähdä vain äärimmäisen harvinaisissa lähekkäissä kohtaamisissa.
Ceres on Marsin ja Jupiterin välisen asteroidivyöhykkeen suurin tunnettu kohde [16] . Sen massa määritettiin pienempiin asteroideihin kohdistuvan vaikutuksen analyysin perusteella. Eri tutkijoiden saamat tulokset ovat hieman erilaisia [74] . Kun otetaan huomioon kolme tarkinta vuoteen 2008 mennessä mitattua arvoa, Ceresin massan uskotaan olevan 9,4⋅10 20 kg [8] [74] , mikä on lähes kolmannes asteroidivyöhykkeen koko massasta (3,0). ± 0,2⋅ 10 21 kg) [75] , mutta samalla yli 6000 kertaa pienempi kuin Maan massa ja on noin 1,3 % Kuun massasta. Ceresin merkittävä massa johti siihen, että oman painovoimansa vaikutuksesta tämä taivaankappale, kuten monet muut planetoidit, sai muodon, joka oli lähellä pallomaista [14] , mitattuna 975 × 909 km. Tämä erottaa Ceresin muista suurista asteroideista, kuten (2) Pallas [76] tai (3) Juno [77] , joilla on ei-pallomainen muoto. Ceresin pinta-ala on 2 849 631 km² [7] ; tämä on suurempi kuin Krasnojarskin alueen alue , mutta pienempi kuin Jakutian alue ja hieman suurempi kuin Argentiinan alue .
Toisin kuin useimmat asteroidit, Ceresillä, saatuaan pallomaisen muodon, sisätilojen painovoimainen erilaistuminen alkoi - raskaammat kivet siirtyivät keskiosaan, kevyemmät muodostivat pintakerroksen. Siten vesijäästä muodostui kiviydin ja kryomantia [ 14] . Ceresin alhaisesta tiheydestä (2,16 g/cm³) päätellen sen vaipan paksuus on 100 km (23-28 % kääpiöplaneetan massasta ja 50 % tilavuudesta) [78] ja lisäksi se sisältää huomattava määrä jäätä: 200 miljoonaa kuutiokilometriä, mikä ylittää makean veden määrän maan päällä [79] . Näitä havaintoja tukevat Keckin observatorion vuonna 2002 tekemät havainnot ja evoluutiomallinnus [8] [30] . Lisäksi jotkin pinnan ja geologisen historian ominaisuudet (esim. Ceresin pitkä etäisyys Auringosta, jonka vuoksi auringon säteily on vaimentunut tarpeeksi, jotta jotkin alhaisen jäätymispisteen omaavat komponentit jäävät koostumukseensa muodostumisen aikana) osoittavat. haihtuvien aineiden esiintyminen Ceresin sisällä [8] .
Sen olemassaolon alkuvaiheessa Ceresin ydin saattoi kuumeta radioaktiivisen hajoamisen vuoksi, ja ehkä osa jäisestä vaipasta oli nestemäisessä tilassa. Ilmeisesti merkittävä osa pinnasta on nyt jään tai jonkinlaisen jääregoliitin peitossa . Analogisesti Jupiterin ja Saturnuksen jäisten kuuiden kanssa voidaan olettaa, että Auringon UV-säteilyn vaikutuksesta osa vedestä dissosioituu ja muodostaa erittäin harvinaisen Ceresin "ilmakehän". Kysymys kryovulkanismin olemassaolosta Ceresillä nyt tai menneisyydessä on myös avoin : suurin Akhuna-vuori Dawn -luotaimen (2016) tietojen käsittelyn tulosten mukaan on jääkryotulivuori, mikä tarkoittaa, että kääpiöplaneetalla on ollut geologisesti aktiivinen ainakin viimeisen miljardin vuoden ajan ja mahdollisesti aktiivinen nyt [80] [81] .
Dawn-tehtäväryhmä löysi myös suoria todisteita vesijään esiintymisestä lähellä pintakerrosta - tämä osoitti Oxo-kraatterin (Oxo) infrapunatutkimukset [82] [83] . Vuonna 2016 todettiin teoriassa mahdollisuus jään vakaalle olemassaololle napakraattereissa, joiden pohjaa aurinko ei koskaan valaise ("kylmäloukut") [84] [85] . Tämä johtopäätös vahvistettiin [31] Dawn-avaruusaluksen infrapunaspektrometrin havainnot. Ceresin pohjoiselta napa-alueelta on löydetty 634 tällaista kraatteria, joista 10 sisältää kirkkaan materiaalin kerrostumia, ja yhden näistä kirkkaista pisteistä on spektroskooppisesti vahvistettu jään muodostuneen. Lisäksi Dawn-luotaimen toisesta instrumentista, GRaND-neutroni- ja gammasädedetektorista saadun data-analyysin tulosten [32] mukaan jäätä on kääpiöplaneetan pintaa lähellä olevassa kerroksessa (alle 1 metrin syvyydessä). kaikkialla, ei vain yksittäisissä kraattereissa; sen suurin määrä havaitaan subpolaarisilla leveysasteilla - jopa 30%. Tämä johtopäätös perustuu vetypitoisuuden mittaamiseen; kaliumin, raudan ja hiilen pitoisuudet mitattiin myös. Näiden tietojen perusteella Ceres-kuoren ylempi kerros on savimateriaalia, jonka huokoset ovat täynnä jäätä (noin 10 painoprosenttia). Geologisten rakenteiden kuvien myöhempi analyysi [86] antaa arvion vesipitoisuudesta jopa 50 %. Kaikki tämä todistaa teorian puolesta kääpiöplaneetan varhaisesta erilaistumisesta raskaaksi kiviytimeksi ja kevyemmiksi aineiksi lähellä pintaa, mukaan lukien vesijää, joka on säilynyt koko tämän ajan [87] .
Ceresillä ei ole satelliitteja. Ainakin toistaiseksi Hubble -havainnot sulkevat pois yli 10-20 km pitkien satelliittien olemassaolon.
Maan taivaalla Ceres näkyy himmeänä tähtenä, jonka suuruus on 7 . Sen näkyvä kiekko on hyvin pieni, ja ensimmäiset yksityiskohdat siinä nähtiin vasta 1900- luvun lopulla käyttämällä Hubble - kiertoratateleskooppia . Ceresin pinnalla on erotettavissa useita vaaleita ja tummia rakenteita, oletettavasti kraattereita . Seuraamalla niitä oli mahdollista määrittää tarkasti Ceresin kiertoaika (9,07 tuntia) ja kiertoakselin kaltevuus kiertoradan tasoon (alle 4 °). Kirkkain rakenne (katso kuva oikealla) Ceresin löytäjän kunniaksi sai koodinimen "Piazzi". Ehkä tämä on kraatteri, joka paljasti jäisen vaipan tai jopa kryotulivuoren. Havainnot IR-alueella ovat osoittaneet, että keskimääräinen pintalämpötila on 167 K (−106 °C), perihelionissa se voi nousta 240 K (−33 °C). Arecibon radioteleskooppi on suorittanut useita tutkimuksia Ceresistä radioaaltoalueella. Heijastuksensa luonteen perusteella havaittiin, että Ceresin pinta on melko sileä - ilmeisesti johtuen jäisen vaipan suuresta joustavuudesta.
Vuonna 2014 Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto hyväksyi Ceresin pinnalla olevien kohteiden nimeämiseen kaksi teemaa : maatalouden ja kasvillisuuden jumalien/jumalattaren nimet kraattereille ja maatalousjuhlien nimet muita yksityiskohtia varten [88] .
13. heinäkuuta 2015 Ceresin kraatereille annettiin ensimmäiset 17 nimeä [89] . Kraatteri, jossa kuuluisa valopilkku sijaitsee, nimettiin Occatoriksi muinaisen roomalaisen ahdistavan jumaluuden mukaan .
Dawn -aseman vuonna 2015 saamissa spektreissä ei ole vettä, mutta OH-hydroksyylivyöhyke ja hieman heikompi ammoniumvyöhyke näkyy - todennäköisimmin tämä on ammoniakkisavea, johon vesi on kemiallisesti sidottu, hydroksyylin muodossa. [90] . Ammoniakin läsnäololle ei ole vielä selitystä, sen lumiraja on kaukana Ceresin kiertoradan ulkopuolella [91] .
Lisäksi Dawn-avaruusaluksen saamien tietojen perusteella kraatterien taajuusjakaumasta Ceresin pinnalla koon mukaan pääteltiin, että pieni suurien kraatterien odotettu määrä viittaa siihen, että pinnassa tapahtuu asteittaisia muutoksia [92] .
Analysoituaan Dawnin pääkameran kuvat yhdysvaltalaiset, italialaiset, ranskalaiset ja saksalaiset geologit löysivät [86] Ceresin pinnalta aktiivisuuden jälkiä, jotka liittyivät suureen vesipitoisuuteen kiven ylemmissä kerroksissa. Ainevirtojen kolme tyyppiä on tunnistettu. Ensimmäinen löytyy pääasiassa korkeilta leveysasteilta - se muistuttaa maan jäätiköitä - nämä ovat maankerroksia, jotka siirtävät ja romahtavat kraatterien reunoja. Toinen siirtymätyyppi, joka esiintyy myös napojen lähellä, on analoginen maanvyörymien kanssa. Kolmas liittyy yleensä suuriin kraattereihin ja sillä on mutavirtausmainen rakenne; tutkijat vertaavat sitä tiettyihin kraattereihin, joissa tapahtuu nesteen purkauksia – sellaisia löytyy usein Marsista, ja maapallolla Nördlingen Rice on esimerkki . Kaikki nämä siirtymät ovat hyvin yleisiä planetoidin pinnalla - niitä löytyy lähes 20-30 prosentista kaikista halkaisijaltaan yli 10 kilometriä olevista kraatereista [93] .
Teleskooppihavainnot olivat vuoteen 2015 asti ainoa tapa tutkia Ceres. Ceresin tähtien peittämisen tarkkailemiseksi suoritettiin säännöllisesti kampanjoita, ja sen massaa täsmennettiin viereisten asteroidien ja Marsin liikkeen häiriöillä .
Tammikuussa 2014 Ceresin ympärillä raportoitiin vesihöyrypilviä käyttämällä Herschel - infrapunateleskooppia . Näin Ceresestä tuli aurinkokunnan neljäs kappale, jolle veden aktiivisuus rekisteröitiin ( Maan , Enceladuksen ja mahdollisesti Europan jälkeen ) [94] [95] [96] .
Curiosity-mönkijä otti 20. huhtikuuta 2014 ensimmäiset kuvat asteroideista Ceres ja Vesta Marsin pinnalta [97] .
Laadullisesti uusi vaihe Ceresin tutkimuksessa oli AMS Dawnin ( NASA ) tehtävä, joka käynnistettiin 27. syyskuuta 2007. Vuonna 2011 Dawn lähti kiertoradalle Vestan ympäri ja vuoden kiertoradallaan meni Ceresiin. 13. tammikuuta 2015 Dawn otti ensimmäiset yksityiskohtaiset kuvat Ceresin pinnasta [98] . Helmikuun 8. päivänä se oli jo 118 000 km päässä Ceresistä ja lähestyi sitä 360 km/h nopeudella [99] .
NASA julkaisi 18. ja 25. helmikuuta 2015 yksityiskohtaisia kuvia kääpiöplaneetasta, joissa oli kaksi kirkasta valkoista täplää, joiden luonne ei aluksi ollut selvä [100] . Joulukuussa 2015 julkaistiin johtopäätös, että ne koostuvat hydratoidusta magnesiumsulfaatista [101] [102] , mutta myöhemmin toinen ryhmä tähtitieteilijöitä, jotka työskentelivät tarkemman spektrografin kanssa spektrianalyysiin perustuen, tulivat siihen tulokseen, että kyseessä on natrium . karbonaatti (sooda) [103] .
6. maaliskuuta 2015 Dawn lähti Ceresin kiertoradalle, josta se suoritti tutkimusta lähes 16 kuukauden ajan [100] .
10. huhtikuuta 2015 avaruusalus otti sarjan kuvia planeetan pinnasta lähellä pohjoisnavaa. Ne tehtiin 33 tuhannen kilometrin etäisyydeltä [104] .
16. toukokuuta 2015 Dawn vangitsi tähän mennessä korkealaatuisimman kuvan kääpiöplaneetan Ceresin pinnan salaperäisistä valkoisista täplistä [105] .
30. kesäkuuta 2016 Dawn-avaruusaluksen päätehtäväohjelma saatiin virallisesti päätökseen [106] .
Dawn-avaruusaluksen tiedot mahdollistivat Ceresin massan ja koon tarkentamisen (pienentymissuuntaan). Ceresin ekvatoriaalinen halkaisija on 963 km ja napahalkaisija 891 km. Ceresin massa on 9,39⋅10 20 kg [6] .
Kiinan kansallinen avaruushallinto aikoo toimittaa maanäytteitä Ceresistä 2020-luvulla [107] .
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
|
Pienet planeetat |
|
---|
Ceres | ||
---|---|---|
Maantiede |
| ![]() |
Tutkijat | ||
Opiskelu | ||
Muut aiheet |
|
aurinkokunta | |
---|---|
![]() | |
Keskitähti ja planeetat _ | |
kääpiöplaneetat | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Sedna Orc Quaoar Ase-ase 2002 MS 4 |
Suuret satelliitit | |
Satelliitit / renkaat | Maa / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Orca quawara |
Ensimmäiset löydetyt asteroidit | |
Pienet ruumiit | |
keinotekoisia esineitä | |
Hypoteettiset esineet |
|
tunnelmat | |
---|---|
Tähtien tunnelmat | Aurinko |
planeettojen ilmakehyksiä | |
Satelliittien tunnelmat | |
kääpiöplaneetat | |
eksoplaneetat | |
Katso myös |