Карликовая планета церера – все о космосе

Карликовая планета Церера

На данный момент относительно мало исследованный объект Солнечной система небольшая карликовая планета Церера, по каталогу «Центра малых планет» 1 Ceres. Обнаружена планета довольно давно в 1801 году итальянцем Джузеппе Пиацци, её орбита находится в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, к слову это самый крупный объект находящийся в поясе.

Как Цереру признали карликовой планетой

После обнаружения Церера до 1802 года официально считалась обычной планетой, позже её квалифицировали как астероид и таковым она являлась аж по 2006 год.

Однако после изменения определения планеты, согласно которому данным объектом является любое небесное тело вращающееся вокруг звезды, по орбите, имеющее достаточную массу для образования округлой формы, но не достаточную для образования звезды, обладающее необходимой силой гравитации для  очистки орбиты от планетезималей.

Джузеппе Пиацци 16.07.1746-22.07.1826 годы жизни.

Физические характеристики Цереры

  • Масса карликовой планеты на 2008 год, дата последних измерений, 9,4·1020 кг.
  • Форма Цереры как и у всех планет имеет немного овальную форму 975×909 км, это отклонение характерно из-за вращения любой планеты вокруг своей оси.
  • Площадь планеты изобилует забавными сравнениями с странами Земли. Например, почти равнна площади Аргентины и составляет 2 849 631 км².

Строение карликовой планеты

Строение Цереры похоже на земное, но состоит из разных веществ. Как и у Земли у этой малой планеты есть вулканы, а значит под тонкой корой присутствует мантий, но содержит она большое количество льда.

А на поверхности планеты видны не вулканы, а криовулканы, на данный момент не активны, что не говорит об отсутствие активности в недрах планеты. Толщина мантии около 100 км.

По мантией находится твердое каменное ядро.

1. Кора___2. Мантия___3. Каменное ядро.

Положение Цереры в Солнечной системе.

Кора имеет тонкий слой, состоящий из легких пористых пород. Вода в форме льда сосредоточена в кратерах и на полюсах планеты.

Интересные факты о карликовой планете Церера

  1. Около северного полюсу ученые обнаружили многочисленные скопления органического вещества, своеобразные оазисы.
  2. Строение Цереры схоже с спутником Сатурна Реей.

    Исходя из этого можно предположить, что под воздействием ультрафиолетового излучения часть воды высвобождается из ледяных оков и образует разряженную атмосферу, возможно с содержанием кислорода.

  3. Воды в твердом состоянии на Церере больше чем пресной воды на планете Земля.

  4. Масса карликовой планеты составляет почти треть от всей массы пояса астероидов. Церера считается самым крупным известным объектом этого пояса.

Анимация движения Цереры

Источник: http://Astro-Obzor.ru/karlikovaya-planeta-tserera/

Карликовая планета Церера

Церера – карликовая пленета, «обитающая» во внутренней части астероидного пояса Солнечной системы. Она характеризуется, как самая близкая карликовая планета, находящаяся от Земли (263 млн км). Цереру обнаружил ученый Джузеппе Пиации в 1801 году, являющийся работником Палермской обсерватории.

Изначально предполагалось, что Церера относится к полноценным планетам, но в 1802 году ее классифицировали, как астероид.

Только в 2006 году Международным Астрономическим Союзом Церера была определена, как карликовая планета, которую назвали в честь древнеримского мифического персонажа – богини плодородия.

Диаметр Цереры – 950 км, ввиду чего ее можно смело причислить к самым крупногабаитным телам астероидного пояса. По своим размераум она превосходит даже луны газовых гигантов.

Церера составляет около 32%  от общей массы объектов пояса астероидов. Наблюдения, проведенные современными наземными и космическими машинами, показали, что ее форма близка к сферической.

Обычно, тела подобных габаритов имеют неправильную форму в связи с пониженной гравитацией.

Поверхность карликовой планеты, по всей видимости, состоит из смеси водного льда с гидратированными минералами ( глины, карбонатов). Ученые предполагают, что ядро Цереры состоит из камня и ледяной мантии. Возможно,  что под поверхностью карликовой планеты имеются океаны с жидкой водой. Не так давно телескоп «Гершель» зафиксировал водяной пар, исходящий от нее.

С Земли Цереру сложно разглядеть без специльной техники, так как ее яркость составляет всего 6.7-9,3 . Чтобы получить больше информации об объектах такого вида, организация НАСА запустила зонд DAWN исключительно для исследования Весты и Цереры.

Открытие Цереры

В 1772 году И.Э. Боде впервые предположил, что между Юпитером и Марсом существует еще один объект, который, скорее всего, является планетой. Данное предположение астронома в первую очередь основывалось на правиле Тициуса-Боде.

После обнаружения Урана Уильямом Гершелем, руководствующимся таким же принципами вычисления небесных объектов, в 1800 году была сформирована группа из 24 ученых под названием «Небесная стража». Ее участники под руководством фон Цаха вели ежедневные наблюдения за небом с помощью самых мощных машин того времени.

Тогда обнаружить Цереру им не удалось, зато в ходе работы они открыли несколько крупногабаритных астероидов.

Как было сказано выше, Цереру обнаружил в 1801 году Дж. Пиации, которого также хотели включить в группу «Небесная стража». Но ученый сделал свое открытие до этого. Изначально он специализировался на поиске «87- ой» звезды «Каталога Зодикальных звезд», но обнаружил, что ей предшествует другая». Вместо «лишнего» светила он обнаружил космическое тело, которое ученый сперва принял за комету.

Примерно через месяц после обнаружения, ученый решил рассказать о случившемся двум своими коллегам – Б.Ориани и И. Боде. В своих письмах Пиации рассказывал об объекте, как о комете, но также пояснил, что не исключает того, что он может являться чем-то другим. На эту мысль ученого наталкивало слишком медленное и равномерное движение тела.

Спустя несколько месяцев Пиации собрал больше сведений о новом объекте и направил их в письме своему французскому коллеге – Ж. Лаланду. Вскоре наблюдения были опубликованы в журнале «Monatliche Correspondenz.

Но к моменту выхода статьи с новыми данным, положение Цереры именилось, и астрономы не смогли утвердить открытие Пиации. Но к концу года объект снова хорошо визуализировался на ночном небе.

В то время один молодой ученый по имени К. Фридрих Гаусс разрабатывал новый, но очень перспективный метод определения орбиты космических тел.

В его задачу входило вычисление орбиты по трем наблюдениям, во время каждого из которых производилась оценка объекта по прямому восхождению и склонению.

Чтобы вычислить путь Цереры, Гауссу понадобилось всего несколько недель, после чего он направил свои расчеты фон Цаху, впоследствии чего обнаружение Цереры было утверждено.

Ученые, наблюдавшие Цереру впервые, смогли также вычислить ее размер. По расчетам Гершеля диаметр объекта был равен 260 км.

Наименование

Пиации был первым, кто предложил название открытому им же объекту. Он изъявил желание назвать его Церерой Фердинанда в честь Сицилийского короля Фердинанда и римской богини плодородия Цереры. Второе слово названия было снято по тем соображением, что оно было неприемлемо для других стран.

В Германии объект предложили назвать Герой или Деметрой, которая также является покровительницей земледелия, но только у древних греков. Символом Цереры ранее был серп, схожий с символом Венеры. Позднее ей был присвоен иной символ – единица в центра круга.

Также в честь этой карликовой планеты был назван химических элемент – церий, который впоследствии получил другое название – палладий, символизирующий открытие крупного астероида Паллады.

Статус Цереры

Статус объекта менялся не раз. И. Элер Боде считал, что Церера является той самой «недостающий планетой», заключенной в промежутке между орбитами Юпитера и Марса. Также Церера причислялась к таким же планетам, как 4 Веста, 2 Паллада и 3 Юнона, о чем говорится во многих ранних астрономических книгах.

Спустя некоторое время в промежутке между Юпитером и Марсом, помимо Цереры, были найдены другие объекты, которым в 1810 Уильямом Гершелем был присвоен термин «астероид».

Это означало, что Церера стала самым первым открытым астероидом.

В ходе многочисленных споров о том, что же на самом деле представляет собой Плутон, Церере вернули статус планеты. По общепринятому мнению Церера полностью соотвестветствовала определению планеты. К планетам космическое тело можно причислялось, если оно:

А) Обладает достаточной массой, чтобы под силой гравитации обрести и постоянно поддерживать  правильную сферическую форму.

Б) Обращаться вокруг светила, не являясь ни спутником какой-либо из планет, ни иной звездой

Только по этим двум критерием Цереру можно было отнести к полноценным планетам, вследствие чего она бы смогла стать пятой по удаленности планетой от Солнца. Но в 2006 года были введены дополнительные требования.

Например, чтобы называться планетой, космический объект должен иметь вблизи своей орбиты «пустую» область, свободную от других тел. Церера не соответствует данному критерию, потому что вблизи ее орбиты находится огромное количество астероидов.

Именно потому ученые единогласно причислили ее к карликовым планетам.

Далее в 2008 года MAC ввел дополнительную категорию для определения карликовых планет – «плутоиды». В нее входят все карликовые планеты, радиус обриты которых превышает орбитальный радиус Нептуна.

Ввиду того, что определением формы объектов на таком расстоянии может быть затруднительным, ученые решили относить к плутоидам все объекты, соответствующие звездой величие выше +1.

Что касается Цереры, то она также не попадает под эту категорию.

Сегодня бытует мнение, что, если Церера с 2006 года определяется, как карликовая планета, то она больше не относится к астероидам. К примеру, на астрономическом интернет-ресурсе space.com, говорится о том,  что “Что Церера- карликовая планета и Паллада – крупный астероид, ранее оба классифицировались, как астероиды».

Международный Астрономический Союз сделал уточнение по данному вопросу, заявив, что Церера являлась одним из самых крупных астероидов. Но, если речь идет об астероидах, встречающихся на пути пересечения Цереры, то ее принято рассматривать, как астероид.

Представители Центра Малых Планет отмечают, что космическим телам данного типа должны присваиваться двойные обозначения.

На самом деле при решении МАС причислить Цереру к карликовым планетам, не было упомянуто о том, лишается ли она статуса «астероида» или нет.

Дело в том, что МАС-ом до этого времени не было дано точного определения термина «астероид», и до 2006 тела данного вида назывались «малыми планетами», а после «Маломи телами Солнечной системы».

Что касается ученых НАСА, то они считают предпочтительнее упоминать о Церере не только как о карликовой планете, но и как о астероиде.

Орбита Цереры

Орбита карликовой планеты лежит в промежутке между марсианской и юпитерианской орбитами в области астероидного пояса. Она характеризуется, как слабоэллиптичная с эксцентриситетом 0,08 и имеет умеренный угол наклона к плоскости эклиптики (10,6°) .

Период обращения Цереры вокруг звезды равен 4,6 года. Дистанция, на которой она находится от Солнца, оценивается в 2,77 а.е. Цереру от Земли разделяет 263 млн км. День на Церере равен 9 ч. 4 мин.

Не исключено, что Церера ранее принадлежала к семейству астероидов. Если астероиды, имеют много совпадений по орбитальным характеристикам, то это может являться достоверным признаком их единого происхождения.

В ходе спектрального анализа карликовой планеты удалось выявить значительные отличия от окружающих ее астероидов – объектов Семейства Гефьен.

Ученые полагают, что с данными объектами карликовая планета имеет лишь общую орбиту, чего нельзя сказать о происхождении.

В 2011 году работники Парижской обсерватории, занимающиеся воспроизведением «реально картины» 8-ми крупных планет, а также Плутона, Луны, Иниды, Паллады, Цереры, Весты и Бамберги методом компьютерного моделирования, выявили, что конкретно у Весты и Цереры имеется склонность к «беспорядочному» поведению.

Жаком Ласкаром в одном из выпусков «Astronomy & Astrophysics» было рассказано о том, что 0,2%-ая  вероятность столкновения Цереры и Весты ставится по сомнения ввиду того, что их дальнейшие движения будет невозможно предсказать уже через 400 тыс. лет.

Наблюдение планет с Цереры

При наблюдении за многими планетами с Цереры, например, за Землей, Венерой, Марсом и Меркурием, с ее поверхности они будут выглядеть, как внутренние и смогут проходить по диску звезды.

Несмотря на то, что Церера обращается внутри астероидного пояса, увидеть астероиды с ее поверхности невооруженным взглядом было бы невозможно. Только несколько самых крупных смогли бы время от времени появляться в небе Цереры в виде тусклых звезд. Астероиды меньших габаритов можно было бы видеть крайне редко –  во время нечастных телесных сближений.

Физические характеристики Цереры

Церера является самым большим из ныне открытых объектов астероидного пояса. Ее массовые показатели были выявлены по принципу ее влияния на меньшие тела, располагающиеся вблизи карликовой планеты.

Безусловно, результаты, полученные в ходе разных исследований, разнятся.

Но, если брать во внимание самые точные из них, то масса Цереры равна 9,4·1020 кг, что практически соответствует 30% массы всех объектов, включенных в данный пояс, но в 6 тыс раз уступает массовым показателям нашей планеты.

Благодаря собственной силе гравитации, вызванной относительно большой массой Цереры, она приобрела правильную сферическую форму. Именно эта особенность отличает карликовую планету от других больших астероидов ( 2 Паллады и 3 Юноны и 10 Гигеи)

Строение Цереры

Церера состоит из каменного ядра, слоя ледяной мантии и тонкого слоя реголита.

Главное отличие этой карликовой планеты от других крупных астероидов заключается в том, что даже после окончания формирования под действием гравитации сферической формы, в ее недрах стали также происходить значительные метаморфозы.

Например, порода, состоящая из более тяжелых элементов, начала смещаться в центр, а более легкие компоненты стали составляющими поверхностного слоя объекта.

По данному принципу сформировалось каменное ядро Цереры и криомантия, состоящая из водяного льда.

Ввиду того, что Церера обладает достаточно низкой плотностью, толщина ее мантии, по предварительной оценке ученых равна порядка 28% от всей ее массы и 50% от объема объекта. Также его мантия содержит большое количество льда объемом 200 млн куб. метров, что сильно превосходит количество пресной воды на нашей планете.

Данную информацию подтвердили в процессе наблюдений, производимых телескопом Кек, а также при эволюционном моделировании.

Также, некоторые характеристики верхних слоев карликовой планеты и геологической истории (к примеру, факт о чересчур большом расстоянии объекта от звезды, что объясняется тем, что некоторые компоненты с низкой температурой замерзания сохранились в ее составе еще с процесса формирования объекта), указывают на возможное присутствие в недрах Цереры летучих веществ.

Возможно, на первых этапах становления, ядро карликовой планеты разогревалось от радиактивного распада. Это дает веские причины предположить, что часть ледяной мантии Цереры могла находиться в текучем состоянии. Тем более, что сегодня часть ее поверхности покрывает лед и реголит.

Судя по ледяным сатурнианским и юпитерским спутникам, которые были исследованы более тщательно, можно предположить, что под воздействием УФ -лучей часть «внутренней» воды испаряется, формируя сильно разряженную «атмосферу» карликовой планеты.

Сегодня ученые работают над выяснением вопроса о наличие на Церере такого явления, как криовулканизм.

Считается, что спутники у Цереры отсутствуют. Даже телескоп «Хаббл» пока отрицает их существование.

Поверхность Цереры

О реальном внешнем виде карликовой планеты известно не много. На ночном небе она визуализируется, как маленькая звезда 7-й величины. В связи с ее большой удаленностью и относительно небольшими размерами, разглядеть ее видимый диск удалось только в 20 веке, благодаря космической машине «Хаббл».

На снимках, произведенных орбитальным телескопом, отчетливо видно, несколько светлых и темных структур на поверхности Цереры. Вероятно, это кратеры.

С помощью регулярного отслеживания их перемещения, ученым удалось наиболее точно установить период вращения объекта, равный 9,07 часа, а также наклон оси вращения по отношению к плоскости орбиты – приблизительно 4°. Одно из самых ярких структур (пятен), виднеющихся на снимках поверхности Цереры, было решено назвать «Пиации».

Вероятно, что это крупный кратер, через который виден слой ледяной мантии и, вероятно, криовулкан. Результаты исследований поверхности Цереры в инфракрасном волновом диапазоне указывают на то, что средняя температу на ней равна -106 °C, в перигелии – -33 °C.

С помощью одного из самых крупных наземных телескопов – радиотелеска в Аресибо, удалось установить, что поверхность карликовой планеты относительно гладкая, что объясняется высокой эластичностью ледяной мантии.

В 2014 Международным Астрономическим Союзом было решено, что в качестве названий структур поверхности карликовой планеты могут быть любые названия, связанные с двумя тематиками:

Именами божеств плодородия и земледелия

Названиями крупных фестивалей и празднеств, посвященных земледелию.

Дальнейшие исследования

Сегодня самым оптимальным и доступным способом изучения планеты являются телескопические исследования. Ученые в настоящее время проводят наблюдения покрытия звезд Церерой по колебаниям и движениям ее соседних объектов и Марса.

В начале 2014 года ученые сообщили о наличии небольших сгустков водяного пара рядом с поверхностью с карликовой планеты. Данный феномен был обнаружен в процессе наблюдения за объектом с помощью телескопа Гершеля. На данный момент Церера является четверым объектом в Солнечной системе, на котором зафиксировано наличие воды.

Также в 2012 года марсианским ровером Кьюриосити были произведены снимки удаленных астероидов, на фоне которых также видна и Церера.

Новый прорыв в изучении Цереры состоялся при запуске аппарата НАСА AMC Dawn. В 2015 году он достигнет Цереры. Уже 13 января аппарат произвел первые снимки поверхности карликовой планеты.

Источник: http://astro-azbuka.ru/index.php?id=228

На карликовой планете Церера найдены новые следы древнего океана

На карликовой планете Церера найдены новые следы древнего океана

Около трети от массы всех тел в поясе астероидов приходится на одну-единственную Цереру, которая набирает в диаметре почти 1000 км и считается полноценной карликовой планетой наряду с Плутоном. Заметную часть массы самой Цереры образует водяной лед.

Возможно, в прошлом, когда радиоактивный распад в ядре подогревал карлика, этот лед был жидким полностью или частично. И действительно, некоторое время назад астрономы, работающие с космическим зондом Dawn, нашли следы воздействия воды на минералы поверхности Цереры.

А недавно Антон Ермаков и его коллеги из Лаборатории реактивного движения NASA попробовали прояснить судьбу этого древнего океана.

В статье, результаты которой были опубликованы в Journal of Geophysical Research, авторы анализируют данные о минеральном составе Цереры, собранные тем же зондом Dawn, а также о ее гравитационном поле, полученные при точных наблюдениях за траекторией полета зонда вокруг карликовой планеты. Гравитационные аномалии поверхности карлика связаны с тремя крупными кратерами (Керван – 284 км в диаметре, Ялоде – 270 км, Оккатор – 92 км) и высочайшей горой Ахуной (4,5 км в высоту).

Такие аномалии (на иллюстрации к заметке они показаны на карте справа от фотоснимка Цереры) должны быть связаны с неравномерным распределением материала и неодинаковой плотностью подповерхностных слоев планеты в разных участках. Это позволило ученым заключить, что геологическая активность на Церере если и не сохраняется до сих пор (как указывают некоторые предыдущие работы), то существовала в совсем недалеком прошлом.

Кроме того, эти данные позволили уточнить плотность верхних слоев Цереры, которая оказалась сравнительно невысокой и характерной для льда.

В то же время, прочность поверхностной корки намного выше, чем это может быть у ледяной коры. Чтобы объяснить это несовпадение, во второй работе ученые провели моделирование эволюции поверхности Цереры.

Их статью публикует журнал Earth and Planetary Science Letters.

Исследователи использовали данные о топографии карликовой планеты, связав те или иные детали поверхности с процессами, протекавшими в соответствующий период под ней. Если оболочка Цереры камениста, она вряд ли сильно изменилась за все 4,5 млрд лет существования карликовой планеты и Солнечной системы; ледяная же кора текуча и хрупка, и со временем должна видоизменяться.

Смоделировав различные сценарии, авторы пришли к заключению о том, что кору Цереры образует смесь из кристаллов льда и минеральных солей, каменистых фрагментов и ледяных клатратов. В полостях кристаллической решетки клатратов заключен газ, и хотя плотность их не выше обычного льда, такая структура может быть на 2–3 порядка прочнее него.

Ученые полагают, что в прошлом на поверхности Цереры существовали куда более выраженные топографические элементы, однако со временем они сгладились.

Произойти это могло при перемещении более плотных верхних слоев через сравнительно податливый нижний – именно эту роль и мог сыграть древний «океан» карликовой планеты.

Эта вода вряд ли могла существовать долго, и уже к 4 млрд лет назад практически вся улетучилась в космос или замерзла. Однако, теоретически, некоторое количество воды под поверхностью Цереры может до сих пор оставаться в жидкой форме.

Источник: https://naked-science.ru/article/sci/na-karlikovoy-planete-cerera-naydeny

Церера – карликовая планета

Иоганном Элертом Боде в 1772 году была высказана гипотеза о существование крупного объекта (предположительно планеты), вращающейся вокруг Солнца на расстоянии две целые восемь десятых астрономических единиц. И после этого начались интенсивные поиски данного объекта.

Было даже объединение астрономов, которое насчитывало более двадцати членов, которые денно и ночно занимались поиском небесного тела удовлетворяющего расчетной орбите.

Но роль первооткрывателя Цереры была уготована Джузеппе Пиацци, который совершал совсем другие астрономические наблюдения в начале 1801 года и открыл Церерру мимоходом, отметив ее как комету, после чего наблюдал ее еще более двадцати раз и пришел к выводу, что этот небесный объект похож на планету.

Чуть менее двухсот лет не утихали споры называть ли Цереру планетой или астероидом. Итог подвела конференция 2006 года на которой были точно определены критерии определения планеты.

Основные моменты этого определение:

  • Небесное тело должно было иметь форму приближенную к шарообразной. Иными словами масса и объем объекта должны создавать гравитацию, способную придать небесному телу форму шара. Этой части определения Церера полностью соответствовала – имея радиус 450-480км она обладает шарообразной формой.
  • Вращается по орбите вокруг звезды, а не другой планеты.
  • Доминирует на занимаемой орбите, то есть за время существования Солнечной системы сможет отчистить свою орбиту от постороннего мусора и астероидов. А вот с этим пунктом вышла промашка, т.к. Церера обладает массой всего трети астероидов, входящих в пояс астероидов между Марсом и Юпитером она не сможет расчистить свою орбиту. Кстати этот же пункт причислил к списку карликовых планет помимо Цереры еще и более известный объект Солнечной системы – Плутон.

Поэтому Церера относится к так называемому классу – “карликовых планет” (наряду с Плутоном)

Благодарю за спонсорскую поддержку данной статьи каталог запчастей для мерседесов automobile.

Церера расположена в главном поясе астероидов, вращающемся вокруг Солнца по орбитам между Марсом и Юпитером, и является самым большим объектом этого пояса – 950 км в диаметре, так же в ней заключена треть всей массы вещества пояса астероидов. Большинство астероидов – соседей Цереры по орбите, имеют диаметр от десяти до ста метров, но есть и огромные астероиды – Веста и Паллада – диаметром чуть больше 500 километров.

На момент написания статьи вокруг орбиты Цереры кружит космический аппарат Down, который занимается съемкой ее поверхности и проведением измерений, но первые серии снимков сделанные аппаратом уже доступны.

Эта космическая миссия продлиться как минимум до мая 2016 года, а на Земле ее старт стоил около полу миллиарда долларов.

Down – первый космический аппарат изучающий Цереру “вблизи”, до этого карликовую планету на протяжении 200 лет наблюдали только через телескоп.

октябрь 2015

Источник: http://planetoved.ru/content/cerera-karlikovaya-planeta

Большие тайны маленькой цереры

Буквально уже через полгода, в апреле 2015 г. автоматическая межпланетная станция (АМС) «Down» («Заря») достигнет последней цели своего долгого восьмилетнего космического путешествия – карликовой планеты Церера. В мае 2015 г.

АМС должна выйти на «обзорную орбиту» вокруг Цереры и начать планомерное детальное исследование поверхности.

Несмотря на то, что орбита Цереры пролегает не так уж далеко от Земли – между Марсом и Юпитером в Главном поясе астероидов, до сих пор еще ни один космический аппарат не удостаивал эту таинственную карликовую планету своим вниманием.

В настоящее время у нас даже нет хорошей детальной фотографии этого небесного тела. Лучшее, что имеется на сегодняшний день – это фотографии сделанные телескопом им. «Хаббла» в 2003-2004 гг. с разрешением в 30 км/пиксель. Ниже приведены эти фотографии.

Что мы на сегодня знаем об этой маленькой загадочной планетке, которая долгое время имела статус крупнейшего астероида Главного пояса нашей Солнечной системы? Кратко напомним нашим читателям об истории открытия Цереры.

Идея о том, что между орбитами Марса и Юпитера может существовать неоткрытая планета, впервые была предложена Иоганном Элертом Боде в 1772 году.

Его соображения основывались на правиле Тициуса — Боде, впервые предложенном в 1766 году немецким астрономом и математиком Иоганном Тициусом, который заявил, что выявил простую степенную закономерность в нарастании радиусов околосолнечных орбит планет.

После открытия в 1781 году Уильямом Гершелем Урана, которое соответствовало данному правилу, начались поиски планеты на удалении 2,8 астрономических единиц (а. е.) от Солнца (расстояние между орбитами Марса и Юпитера), приведшие к созданию в 1800 году группы из 24 астрономов, носящей название «Небесная стража».

Данная группа, возглавляемая фон Цахом, вела ежедневные круглосуточные наблюдения в несколько самых мощных телескопов того времени. Ими не была обнаружена Церера, однако, было открыто несколько других крупных астероидов.

Церера была открыта вечером 1 января 1801 года итальянским астрономом Джузеппе Пиацци в Палермской астрономической обсерватории, который также был приглашен в группу «Небесная стража», но сделал своё открытие до приглашения.

24 января 1801 года он объявил о своем открытии в письмах двум своим коллегам.

В этих письмах он описал этот объект как комету, но тут же пояснил, что «так как её движение является медленным и довольно однородным, мне несколько раз пришло в голову, что это могло бы быть что-то лучше, чем комета».

Однако на протяжении следующих нескольких месяцев это небесное тело никто из астрономов не мог обнаружить. И только 31 декабря 1801 года Франц Ксавер фон Цах совместно с Генрихом Ольберсом однозначно подтвердили обнаружение Цереры.

Первоначально Пьяцци предложил название этому небесному телу — Церера Фердинанда (Ceres Ferdinandea), в честь римской богини земледелия и плодородия Цереры и короля Сицилии Фердинанда III. Однако название «Ferdinandea» было неприемлемо для других стран мира, и поэтому впоследствии было снято.

В течение короткого времени в Германии Цереру называли Герой, в Греции же эту планету называли Деметрой, которая является греческим эквивалентом римской богини Цереры. Старым астрономическим символом Цереры является серп , похожий на символ Венеры ♀, но с промежутком в одной из части круга.

Сравнительные размеры Цереры, Луны и Земли

За все эти годы с момента открытия статус Цереры не раз менялся и был предметом некоторых разногласий. Иоганн Элерт Боде считал Цереру «недостающей планетой», которая должна была существовать на промежутке между Марсом и Юпитером, на расстоянии 419 млн. км (2,8 а.е.) от Солнца.

Церере был назначен планетарный символ, и в течение полувека она считалась планетой (наряду с 2 Паллада, 3 Юнона и 4 Веста), что было отражено в астрономических таблицах и книгах. Через некоторое время было обнаружено множество других объектов в области между Марсом и Юпитером и стало ясно, что Церера — один из подобных объектов.

В 1802 году Уильям Гершель ввёл для таких тел термин «астероид» (подобный звезде). Таким образом, через некоторое время Церера стала первым открытым астероидом.

И уже только историческим решением Международного Астрономического Союза от 24 августа 2006 г., которым Плутон «разжаловали» из планет в карликовые планеты, крупнейший астероид Цереру (1 Ceres), наоборот, «повысили в звании».

Однако дискуссии по этому поводу среди астрономов не утихают и ныне.

Более крупных объектов в Главном астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера уже, скорее всего, не откроют, следовательно, Церера может навсегда остаться единственным представителем карликовых планет в этой области пространства нашей Солнечной системы.

*****

Как же образовалась карликовая планета Церера – крупнейшее небесное тело Главного пояса астероидов?

Согласно основной версии ученых Церера считается планетным эмбрионом, остановившимся в своем развитии из-за мощного гравитационного влияния Юпитера, который не позволил Церере набрать необходимое количество вещества, чтобы превратиться в нормальную «полноразмерную» планету. Иными словами, главный виновник карликового размера Цереры – гигант Юпитер, захвативший для себя весь космический строительный материал в окружающем пространстве.

Тем не менее, Церере удалось «вырасти» до почти тысячекилометрового размера, а ее масса составляет примерно четверть от общей массы объектов главного астероидного пояса. Все же следует отметить, что, даже если бы она собрала весь «строительный материал» этого пояса, то все равно была бы в 4-5 раз легче Плутона (не говоря уже о Луне и «больших» планетах).

Существуют и другие более экзотические гипотезы. Например, в середине 2008 г. Уильям Маккиннон из Вашингтонского университета в г. Сент-Луис выдвинул гипотезу сродства двух «странных» объектов Солнечной системы – Цереры и Плутона. Такая гипотеза, в свою очередь, ведет к представлению о некой генетической связи между Церерой и наиболее изученным из объектов пояса Койпера – Плутоном.

Что в свою очередь, подразумевает идею о «переносе» Цереры из пояса Койпера в пояс астероидов вследствие действия механизма непонятной природы. Профессор Маккиннон полагает, что это позволило бы объяснить ряд необычных свойств Цереры. Одним из таких свойств является весьма низкая плотность вещества Цереры, позволяющая предположить, что астероид этот на треть состоит из водяного льда.

В настоящее время Церера является пока самым маленьким небесным телом в своей категории: ее экваториальный диаметр равен всего 974 км, полярный диаметр — 910 км.

  Орбита Цереры лежит между орбитами Марса и Юпитера в поясе астероидов и весьма «планетообразна»: слабоэллиптична (эксцентриситет всего 0,08) и имеет умеренный (10,6°) по сравнению с Плутоном (17°) и Меркурием (7°) наклон к плоскости эклиптики. Среднее расстояние до Солнца 2,77 а. е. (413,9 млн км).

Период обращения вокруг Солнца — 4,6 года. Среднее расстояние между Церерой и Землёй ~ 263,8 млн км. Церерианский день составляет 9 часов и 4 минуты.

Диаграмма орбиты Цереры

На этой диаграмме орбита Цереры показана голубым цветом, орбиты планет — белым и серым (затемнены участки орбит, лежащие ниже плоскости эклиптики), оранжевый крест отображает положение Солнца. Диаграмма слева вверху — вид из полюса эклиптики, демонстрирующий Цереру в промежутке между орбитами Марса и Юпитера.

Справа вверху с большей детализацией показано положение перигелия (q) и афелия (Q) Цереры и Марса. Хорошо заметно, что перигелий Цереры (как и нескольких других крупнейших объектов главного астероидного пояса) по отношению к марсианскому перигелию расположен по другую сторону от Солнца.

Диаграмма внизу показывает наклон орбиты Цереры к плоскостям орбит Марса и Юпитера.

Предполагаемое внутреннее Строение Цереры

Несмотря на небольшую массу, Церера имеет форму, близкую к сферической, а ее недра, возможно, прошли стадию расплавления и дифференциации, то есть ее плотное ядро должно быть отделено от сравнительно тонкой и менее плотной внешней мантии. Если хотя бы четверть объема этой мантии приходится на водяной лед, то по запасам воды Церера не уступает Земле.

Средняя плотность вещества планеты оценивается примерно в 2,1 г/куб.см, что говорит о наличии в ее составе водяного льда. Согласно текущим моделям внутреннего строения Цереры, доля льда и других летучих веществ составляет ~30%, тогда как ~70% приходится на каменные породы.

Однако спектры поверхности Цереры показывают явные признаки наличия гидроксида магния и карбонатов, но не водяного льда.

По спектральным характеристикам Церера похожа на метеориты типа углистых хондритов, но напоминает также астероиды С-типа: в ее спектрах присутствуют полосы поглощения связанные с гидратами различных минералов и гидроксилами, характерными для некоторых астероидов, но отсутствующими в метеоритах.

Максимальная температура, зафиксированная на поверхности Цереры, достигает 235 ± 4К (-38 ± 4°С), при таких температурах лед быстро сублимирует. Поверхность Цереры сухая и темная, как изрядно подтаявший весенний сугроб.

Действительно поверхность планеты отражает лишь 9% падающего света. Согласно одной из гипотез, подповерхностный водяной лед, нагретый солнечным светом, сублимирует, превращаясь в пар, а тот вырывается наружу сквозь трещины в коре.

По другой гипотезе источником нагрева и сублимации льда является остаточная внутренняя активность Цереры.

И действительно, совсем недавно в январе 2014 г. космическая обсерватория «Гершель» обнаружила водяной пар вокруг Цереры, и этот пар может исходить из водных струй, похожих на гейзеры Энцелада, луны Сатурна. Или, возможно, это – криовулканизм из гейзеров или ледяного вулкана.

Похоже, теперь можно утверждать, что Церера обладает и свойствами кометы.

Ученые, занимающиеся обработкой данных, полученных обсерваторией «Гершель», считают, что самое простое объяснение появления водяного пара – это сублимация, когда лед нагревается и сразу переходит в газообразную форму.

Таковы вкратце основные сведения известные нам на сегодняшний день об этой загадочной малой планете, странствующей посреди Главного пояса астероидов.

Конечно, качественно новым этапом в изучении Цереры должна стать миссия аппарата АМС «Dawn», которая начнется уже весной будущего года.

*****

Несмотря на свои весьма скромные размеры по сравнению с другими «полноценными» планетами, Церера является очень таинственным небесным телом. И, конечно, в первую очередь тайна Цереры связана с древнейшей погибшей планетой Фаэтонбывшей космической прародиной человечества Земли

Источник: http://tropojuiskaniy.ru/?p=2248

Ссылка на основную публикацию