(1) Ceres

Planeta pitică (1) Ceres
Ceres, fotografiat pe 4 mai 2015 de nava spațială Dawn de la o distanță de 13.600 km
Proprietățile orbitei ( animație )
Semi-axă majoră	2767  AU (413,940,000 km)
Perihelion - afeliu	2.558-2.976 AU
excentricitate	0,0755
Înclinarea planului orbitei	10,594 °
Perioada siderală de rotație	4 a 221 d
Perioada sinodică	467 d
Viteza orbitală medie	17,877 km / s
Proprietăți fizice
Diametru ecuatorial *	964 km
Diametrul stâlpului *	892 km
Dimensiuni	9,394  x  10 20  kg
Densitate medie	2,16 g / cm 3
Accelerația gravitațională *	0,29 m / s 2
Viteza de evacuare	0,51 km / s
Perioada de rotație	9 h 4 min 27 s
Inclinarea axei de rotație	4 °
Albedo geometric	0,09
Max. Luminozitate aparentă	6,6 m
Temperatura * min. - medie - max.	167 K  (-106  ° C )
* pe baza nivelului zero al planetei pitice
Alții
Explorator	G. Piazzi
Data descoperirii	1 ianuarie 1801
Comparație de dimensiuni între lună , Ceres (stânga jos) și pământ (fotomontaj la scară reală)

Ceres / ⁠ tseːrεs ⁠ / sau - în nomenclatura pentru asteroizi - (1) Ceres având un diametru mediu ecuatorial de 964 km, cel mai mare obiect din centura de asteroizi și cel mai mic din IAU ca planetă pitică clasificată corpuri cerești.

Ceres este numit după zeița romană a agriculturii ; lor simbol astronomice , prin urmare , este un stilizat secera : . A fost descoperită la 1 ianuarie 1801 de Giuseppe Piazzi la observatorul din Palermo ca fiind prima planetă minoră . În prima jumătate de secol după descoperire, a fost clasificată ca planetă , mai târziu ca asteroid ; din 2006 aparține grupului de planete pitice.

Ceres este prima planetă pitică care a fost examinată de o sondă spațială. Ziua acum inactivă o orbitează ca un satelit artificial din martie 2015 .

Descoperire și clasificare a obiectelor

Cartea lui Piazzi "Della scoperta del nuovo pianeta Cerere Ferdinandea" (1802)

Johannes Kepler bănuia deja o planetă în „decalajul” dintre orbitele lui Marte și Jupiter , iar descoperirea seriei Titius-Bode în jurul anului 1770 a întărit astfel de presupuneri. „ Himmelspolizey ” fondată de astronomii Franz Xaver von Zach și Johann Hieronymus Schroeter a început, așadar, să caute presupusa planetă din 1800 încoace. În acest scop, zona din jurul eclipticii a fost împărțită în 24 de secțiuni. Fiecare dintre aceste secțiuni a fost alocată unui observator care avea să caute planeta. Piazzi sicilieni, care inițial credeau că obiectul este o cometă , a fost descoperit întâmplător în timpul revizuirii unui catalog de stele în ajunul Anului Nou 1801.

După ce Piazzi a pierdut curând din vedere noul corp ceresc din cauza unei boli, Carl Friedrich Gauß a reușit să facă o bună previziune a poziției sale folosind noua sa metodă de determinare a orbitei . Cu aceasta, von Zach a reușit să-l găsească pe Ceres pe 7 decembrie 1801. Calculele lui Gauss s-au dovedit a fi o modalitate extrem de fructuoasă pentru aproape toate ramurile științei, în sensul că le permite prima metodă a celor mai mici pătrate pentru analiza regresiei . După cum se dovedește, Ceres se deplasează de fapt în jurul Soarelui la exact distanța dintre Marte și Jupiter prezisă de seria Titius-Bode.

La fel ca Uranus , care a fost descoperit în 1781, Ceres a fost considerată o planetă, care a crescut inițial numărul de planete din sistemul solar la opt. Abia când numărul corpurilor cerești găsite între Marte și Jupiter a crescut rapid în jurul anului 1850, denumirile „planete mici”, „planete minore”, „planetoide” sau „asteroizi” au devenit stabilite pentru aceste obiecte, Ceres pierzându-și statutul de o planeta. O redefinire a conceptului de planetă a devenit necesară la începutul secolului XXI datorită descoperirii mai multor corpuri cerești din clasa de mărime Plutos . O rezoluție IAU din 24 august 2006 a clasificat Ceres drept o planetă pitică, cum ar fi (134340) Pluton, (136199) Eris , (136472) Makemake și (136108) Haumea .

desemnare

Piazzi a numit mai întâi corpul ceresc pe care l-a descoperit pe Ceres Ferdinandea , după Ceres , zeița romană a agriculturii și patronă a insulei Sicilia și în cinstea regelui Ferdinand al IV-lea din Napoli, care a fugit la Palermo în 1798. În Germania , Johann Elert Bode a sugerat numele Juno (care a fost apoi preluat pentru al treilea asteroid, (3) Juno ); pentru o scurtă perioadă de timp a fost folosit și numele Hera (care a fost dat mai târziu lui (103) Hera ). Von Zach a precizat, totuși, că „prof. Piazzi și-a botezat acum propriul copil, [...] la care el, în calitate de prim descoperitor, aparent are dreptul”. De când onoarea regelui Ferdinand a întâmpinat rezistență în alte națiuni, această parte a numelui a fost curând abandonată.

În 1803, la doi ani după descoperirea lui Ceres, elementul chimic ceriu a fost descoperit și numit după acest nou corp ceresc.

Orbită

Calea Ferată Ceres

Ceres se mișcă pe o elipsă în mijlocul centurii de asteroizi, la o distanță medie de 2,77  UA , în 1681 de zile în jurul Soarelui , care corespunde la aproximativ 4,6 ani. Distanța de periheliu este de 2,56 UA, distanța aphero este de 2,98 UA. Orbita este înclinată cu 10,6 ° față de ecliptică , excentricitatea orbitala este 0,076.

Perioada sinodică a Ceres este de 467 de zile. În timpul opoziției , se află între 1,59 UA și 2,00 UA de Pământ și are o magnitudine aparentă de până la 6,6 mag; deci este doar sub pragul vizibilității cu ochiul liber. Prin urmare, Ceres poate fi găsit cu binoclu sau cu un telescop mic .

natură

Mărime și masă

Ceres este singura planetă pitică din sistemul solar interior și cel mai mare și mai masiv obiect din centura de asteroizi . O valoare de 9,39 × 10 ²⁰  kg este dată pentru masa , care corespunde celei de-a 6360-a părți a masei terestre . Ceres are astfel aproximativ 3,6 ori masa următorului obiect mai ușor din centura de asteroizi, (4) Vesta , și combină aproximativ 25% din masa totală a acestei centuri.

Planet Path Vienna: Ceres este atât de mic pe o scară de 1: 1 miliard; pământul măsoară 13 mm

Observațiile cu NASA -Raumsonde Dawn au arătat că Ceres are forma unui km sferoid ușor aplatizat cu un diametru ecuatorial de 964 și un diametru polar de 892 km. Suprafața Ceres este de aproximativ 2.850.000 km². Perioada de rotație este de 9:04:27 ore, densitatea medie calculată este dată de 2,077 ± 0,036  g / cm³ . Măsurătorile sondei spațiale Dawn au arătat o valoare ușor mai mare de 2,16 g / cm³.

suprafaţă

Ceres are o suprafață întunecată bogată în carbon, cu un albedo de 0,09. Observațiile radar au arătat că întreaga suprafață pare a fi acoperită uniform în regulit pulbere . Caracteristicile de suprafață remarcabile sau izolate au fost determinate pentru prima dată în 1995 prin observații UV cu telescopul spațial Hubble: a fost prezentată o pată întunecată cu un diametru de aproximativ 250 km, care a fost numită „Piazzi” în onoarea descoperitorului Ceres. Observații suplimentare cu Hubble în 2003 și 2004 au făcut posibilă crearea unei hărți care, pe lângă „Piazzi” și un punct luminos vizibil, arătau numeroase caracteristici de suprafață mai mici.

În 2015, sonda spațială SUA Dawn a furnizat mai multe detalii ; a dezvăluit cratere de impact semănate dens . Cel mai mare crater numit Kerwan are un diametru mediu de 280 km și este situat pe ecuator. Peretele craterului Occator se ridică cu aproape 2.000 de metri pe alocuri, în interiorul craterului există câteva pete foarte luminoase, cu Cerealia Facula în mijloc, cea mai strălucitoare zonă a întregului corp ceresc. Există, de asemenea, un alt grup de locuri mai la est numit Vinalia Faculae. Unul dintre mistere este lipsa craterelor mari; una dintre explicații este presupunerea unei suprafețe rezistente la elasticitate. Cel puțin marele bazin oval Vendimia Planitia ar putea fi rămășița discretă a unei structuri de impact foarte vechi, mai mari. Vendimia Planitia are un diametru de până la 750 km și se extinde la sud de ecuator până la craterul Kerwan. Diferențele topografice de altitudine pe Ceres sunt de până la 15 kilometri în total.

Punctele luminoase din interiorul Occatorului și din alte părți pe care Hubble le-a urmărit deja sunt considerate a fi depozite de sare. Analiza spectrală în infraroșu sugerează că petele luminoase sunt formate în cea mai mare parte din carbonat de sodiu cu cantități mici de minerale de silicat și carbonat de amoniu sau clorură .

Ca parte a misiunii Dawn, a fost descoperit criovulcanul în formă de cupolă Ahuna Mons , care se ridică la aproximativ 4.000 de metri înălțime lângă ecuator și constă dintr-un amestec de cloruri , minerale și gheață de apă. Temperatura medie la ecuator este în jur de -110 ° C.

În cartografia creată pentru Ceres, meridianul principal trece prin centrul craterului Kait cu o lățime de 400 de metri și împarte suprafața într-o emisferă Kerwan și o emisferă Occator.

Cercetătorii de la Institutul Italian pentru Astrofizică INAF au descoperit prin observații pe termen lung că există anotimpuri pe Ceres . S-a observat că cantitatea de suprafață purtătoare de gheață se schimbă în anumite locuri: în șase luni, suprafața gheții din craterul Juling a crescut de la 3,6 la 5,5 km². În plus, au fost observate alunecări de teren , despre care se crede că se datorează topirii stratelor de gheață. Oamenii de știință suspectează, de asemenea, activitatea vulcanică sub suprafață.

compoziţie

Compoziția interioară a lui Ceres

Măsurătorile telescopului spațial Hubble permit să se tragă concluzii cu privire la compoziția lui Ceres: se presupune că este o planetă pitică diferențiată cu un miez de rocă și o manta și o crustă din minerale mai ușoare și gheață de apă . Diferențierea se datorează probabil decăderii radioactive a aluminiului - izotopii ²⁶ Al au eliberat căldură , reflectând astfel că s-ar fi putut forma un strat din apă lichidă deja în primele zile ale sistemului solar. Cu toate acestea, cei zece kilometri din exterior nu s-au topit , ci au format o crustă solidă de gheață, în timp ce materialul greu ( silicați , metale ) s-a adunat în miez. Per total, Ceres ar trebui să conțină între 17 și 27 % din greutatea apei. Cantitatea de apă pe Ceres este estimată a fi de aproximativ cinci ori cantitatea de apă proaspătă de pe pământ . În plus, telescopul spațial infraroșu ESA - Herschel a fost capabil să detecteze vaporii de apă din jurul Ceres. Debitul de apă este de 6 kg / s și are loc în două locuri la suprafață. Când Ceres se află pe orbita ușor eliptică lângă Soare, eliberarea este cea mai mare.

Cunoștințele despre suprafață ar putea fi rafinate în continuare de Dawn.

Un grup internațional de cercetare de la Institutul Italian pentru Astrofizică INAF a anunțat în februarie 2017 că au găsit compuși organici alifatici de carbon pe Ceres cu ajutorul sondei spațiale Dawn .

În ciuda structurii asemănătoare planetei , Ceres nu a devenit o planetă reală. Probabil, gravitatea puternică a Jupiterului vecin a împiedicat Ceres să acumuleze suficientă masă pentru a se dezvolta de la o planetă la o planetă mare.

Misiunea Dawn

Impresia artistului asupra navei spațiale Dawn

Sonda spațială Dawn a NASA a ajuns la Ceres pe 6 martie 2015. Misiunea principală a constat în cartarea suprafeței unei orbite Ceres înalte și s-a încheiat în iulie 2015. Din iulie până în decembrie 2015, Dawn s-a apropiat în mai mulți pași în spirală până în misiunea secundară 380 km ; aceasta permite o rezoluție de 40 de metri pe pixel. Misiunea secundară a fost utilizată pentru a înregistra în detaliu chimia solului și trebuia să se încheie la sfârșitul lunii iunie 2016. La începutul lunii iulie 2016, NASA a aprobat finanțarea pentru misiunea de urmărire pentru continuarea observării pentru a obține mai multe informații despre structura și dezvoltarea Ceres. Ceres se apropia de periheliu în acest moment , la care a ajuns în aprilie 2018, iar noi observații și descoperiri au fost făcute prin observarea pe termen lung. În octombrie 2017, a fost anunțată extinderea finală a misiunii până la sfârșitul combustibilului. Zorile au fost direcționate către o orbită eliptică care, la 200 km, era mai aproape de suprafață decât înainte. Această orbită a păstrat sonda și a colectat date științifice până la epuizarea tuturor rezervelor de hidrazină și apoi a încetat operațiunile la 1 noiembrie 2018. Ultimele poze primite sunt de la 1 septembrie 2018.

Potrivit rezultatelor unui studiu publicat în august 2020 pe baza datelor din misiunea Dawn din 2018, Ceres este o „lume oceanică” cu un rezervor mare de apă sărată sub suprafața sa. Acesta este situat la aproximativ 40 de kilometri sub suprafață și se întinde pe o lățime de câteva sute de kilometri.

• 

  Rotația Ceres
  46.000 km distanță
  19 februarie 2015

• 

  Proiecție cilindrică a suprafeței Ceres la
  46.000 km distanță
  19 februarie 2015

• 

  Ceres semi-fază
  40.000 km distanță
  25 februarie 2015

• 

  Crater ocupator cu pete luminoase la o
  distanță de 4.400 km
  6 iunie 2015

Operă științifico-fantastică

În seria de cărți și seria de televiziune The Expanse , Ceres este una dintre locații.

Vezi si

• Poziții Ceres până în 2017
• Lista planetelor pitice ale sistemului solar
• Lista asteroizilor

literatură

• Andreas Möhn, Metka Klemencic: Ceres: sora mai mică a lui Pluto . Prima ediție. GD-Verlag, Berlin 2017, ISBN 978-3-96142-936-3 ( previzualizare limitată în căutarea de carte Google [accesat la 16 aprilie 2018]). 
• Michael Küppers, Laurence O'Rourke, Dominique Bockelée-Morvan, Vladimir Zakharov, Seungwon Lee, Paul von Allmen, Benoît Carry, David Teyssier, Anthony Marston, Thomas Müller: Surse localizate de vapori de apă pe planeta pitică (1) Ceres . În: Natura . bandă 505 , nr. 7484 . Cercetarea naturii, 2014, p. 525-527 . 
• Thorsten Dambeck: vagabonzi în sistemul solar. În: Imaginea științei . Martie 2008, ISSN  0006-2375 , pp. 56-61.
• Carl Haase (Ed.): Teoria mișcării corpurilor cerești care se învârte în jurul soarelui în secțiuni conice . Carl Meyer, Hanovra 1865 (traducere germană de: Carl Friedrich Gauß : Theoria motus corporum coelestium în sectionibus conicis solem ambientium. 1809; reeditare facsimilă a Meyer, ediția Hanovra 1865: Remagen-Oberwinter, Kessel 2009, ISBN 978-3-941300- 13-2 ).
• Donald Teets, Karen Whitehead: Descoperirea lui Ceres. Cum a devenit faimos Gauss , Revista Math., Volumul 72, 1999, pp. 83-91, online (a primit premiul Carl B. Allendoerfer de la MAA)

Link-uri web

• Wissenschaft.de: Informații despre structură (2005)
• Observații Hubble (2001) ( Memorie din 29 martie 2004 în Arhiva Internet ) (engleză)
• Noi observații Hubble (2003/04 )
• Vapori de apă în apropierea planetei pitice Ceres
• astronews.com: Criovolcanismul pe Ceres astăzi? 10 martie 2017
• astronews.com: Imagine a zilei: Craterul Emesh 3 noiembrie 2017
• astronews.com: Uită-te sub suprafața Ceres 10 noiembrie 2017
• Animație de survolare a Jet Propulsion Laboratory
• Animație DLR: Topografia planetei pitice Ceres 28 iulie 2015
• Spektrum.de: Ceres uimește cercetătorii planetari pe 15 martie 2018

Dovezi individuale