Церера – карликовая планета Солнечной системы: обнаружение и имя, классификация, размер, масса, орбита, состав, атмосфера, происхождение, исследование с фото.
Церера - карликовая планета , расположенная в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.
В Солнечной системе есть интересная территория – Пояс астероидов. Кроме наличия 2.8-3.2 квинтиллиона тонн материала, в этом участке проживают небольшие карликовые тела. Крупнейшее именуют Церера, относящуюся к разряду карликовых планет.
Размер и форма сначала сбили с толку и ученые посчитали, что Церера - планета. Позже выводы пересмотрели, но у объекта хватает массивности, чтобы быть сферической. О статусе все еще ведутся споры. Давайте узнаем больше информации о карликовой планете и о том, где именно находится Церера.
Открытие и имя карликовой планеты Церера
В 1801 году карликовую планету Церера нашел Джузеппе Пиацци, занимаясь поисками зодиакальных звезд. Но существование карлика предсказывал еще Иоганн Боде, считавший, что между Марсом и Юпитером должна быть планета. Он основывался на сейчас уже недействительном законе Боде-Тициуса (1766 год).
Закон утверждал, что полуосновные планетарные оси придерживаются закономерности, кроме разрыва Марс-Юпитер. Чтобы разобраться, Франц Ксавер фон Зак в 1800 году попросил две десятка опытных астрономов отыскать пропавшую планету. Ниже представлено фото Цереры от космического телескопа Хаббл.
Одним из астрономов был Джузеппе Пиацци, который сделал открытие перед тем, как к нему пришла просьба. Но он подумал, что перед ним комета. Дальнейший обзор показал, что объект выступает чем-то более крупным. Окончательные выводы предоставил в 1801 году.
Но Церера была близка к Солнцу, поэтому при смещении пропала из виду. После ученые отыскали ее снова и подтвердили обнаружение. С самого начала Пиацци хотел назвать объект Церерой Фердинанде, в честь богини сельского хозяйства и короля. Но вторая часть не принималась в других странах, а вот «Церера» закрепилась. В Германии ее называли Гера, а в Греции все еще придерживаются варианта с Деметрой.
Классификация карликовой планеты Церера
По мере изучения открывали новые объекты и ученые стали догадываться, что перед ними другой класс. Уильям Гершель предложил термин «астероид» и Церера заняла это место в 1802 году. В 1860-м году существовало отличие между объектами вроде Цереры и планетами, хотя для последнего все еще не было определения. В споре 2006 года Церера фигурировала в качестве планеты.
Новые требования от МАС включали необходимость того, чтобы объект не выступал спутником, обладал определенной массой и очистил окрестности. Церера не является доминирующим телом и делит территорию с огромным количеством астероидов.
Интересно, что МАС никогда не рассматривало, является ли Церера астероидом. Более того, у них нет этого термина, так как все еще используют «малая планета».
Размер, масса и орбита карликовой планеты Церера
В 1802 году Уильям Гершель вывел диаметр в 260 км, а в 1811 году Иоганн Шретер доказывал, что 2613 км. Современный показатель составляет 473 км, а масса Цереры – 9.39 х 10 20 кг (0.00015 земель).
Физические характеристики карликовой планеты Церера |
|||||
| Сведения об открытии | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Дата открытия | 1 января 1801 | ||||
| Первооткрыватели | Джузеппе Пиацци | ||||
| Орбитальные характеристики | |||||
| Большая полуось | 413 767 000 км | ||||
| Эксцентриситет | 0,07934 | ||||
| Период обращения | 1680,5 суток | ||||
| Наклонение | 10,585° | ||||
| Видимая звездная величина | от 6,7 до 9,32 | ||||
| Физические характеристики | |||||
| Радиус | 487,3 ± 1.8 км | ||||
| Площадь поверхности | 2 849 631 км² | ||||
| Масса | 9,43·10 20 кг | ||||
| Плотность | 2,077 г/см 3 | ||||
| Альбедо | 0,090 ± 0,0033 | ||||
Карликовая планета Церера занимает треть от общей астероидной массы (4% от Луны) в поясе астероидов. Но ее массивности хватает, чтобы закрепиться в почти сферической форме. Она перемещается по немного наклоненной, но умеренно эксцентричной орбите. Может приблизиться к Солнцу на 382.6 млн. км и отдалиться на 445.4 млн. км. На полет по орбите вокруг Солнца тратит 4.6 лет, а вращение вокруг оси – 9 часов и 4 минуты.
Состав и атмосфера Цереры
При плотности в 2.16 г/см 3 объект обладает скалистым ядром и ледяной мантией. Данные обсерватории Кека в 2002 году подтвердили, что последняя простирается на 100 км и вмещает 200 млн. км 3 воды. ИК-данные поверхности также говорят, что под ней может располагаться океан. Если так, то в нем способна проживать микробная жизнь. Рассмотрите структуру и строение Цереры на рисунке.
Возможно, на поверхности есть богатая железом глина и карбонаты. Этот слой относительно теплый, где температура достигает -38°С. Если антифриза достаточно, то лед потеряет устойчивость, поэтому есть слабая атмосфера. В пользу этого говорят и найденные ионы гидроксида.
Но водяной пар отметили в 2014 году, что показало извержение криовулканов, формирующихся из-за внутреннего тепла и подповерхностного давления.
Происхождение Цереры
А что с происхождением карликовой планеты Церера? На этот счет существует множество мнений. Одни считают, что это уцелевшая протопланета, появившаяся 4.57 млрд. лет назад на территории пояса астероидов. Она не сливалась с другими и не достигла статуса земной планеты. Юпитер также не смог отбросить ее во внешнюю систему. Есть и мнение, что объект появился в поясе Койпера, а потом перекочевал к астероидному.
Эволюция геологии основывается на тепловых источниках. Полагают, что планетарной аккреции и распада радионуклидов хватило, чтобы Церера обрела скалистое ядро и ледяную мантию. Поверхность постепенно сублимировалась, оставляя гидратированные минералы.
Сейчас не наблюдают геологической активности, а поверхность укрыта кратерными шрамами. Наличие водяного льда намекнуло на внутренние запасы.
Исследование карликовой планеты Церера
О Церере начали узнавать практически недавно. В 1995 году телескоп Хаббл сумел сделать фото Цереры в высоком разрешении, отобразив темное пятно на поверхности. Этот кратер наименовали Пиацци.
В 2002 году телескоп Кек выполнил ряд приближенных ИК-снимков, показав яркие и темные особенности, перемещающиеся с вращением карлика. В 2003-2004 гг. появились изображения в видимом свете от Хаббла, где проявилось уже 11 ранее известных особенностей, чья природа пока неизвестна.
В 2015 году аппарат Dawn приступил к изучению Цереры и Весты. Он обнаружил огромное количество кратеров, что намекает на ледяную поверхность. Некоторые яркие пятна достигают альбедо в 40%. Возможно, представлены льдом или солью, отбивающих солнечные лучи.
Также миссия обнаружила горы с высотой в 6 км. Она напоминает пирамиду и возвышается над гладкой рельефной поверхностью. Церера все еще кажется нам загадочным объектом, который не удается исследовать. Будем надеяться, что последующие миссии принесут больше информации. Можете внимательно рассмотреть поверхностные особенности карликовой планеты на фото Цереры.
Фотографии Цереры
Кратер Гау на Церере
Кратер Джулинг
На этом фото Цереры в высоком разрешении отображен кратер Джулинг с глубиной в 2.5 км. Слева заметна небольшая гора с высотой в 1 км. Многие формирования намекают на поток материала и присутствие ледяных запасов под поверхностным слоем. На горной вершине заметна небольшая депрессия, происхождение которой пока неизвестно. Возможно, все дело в оползне. Аппарату удалось запечатлеть этот вид 25 августа 2016 года на высоте в 385 км (36 градусов ю.ш. и 167 градусов в.д.). Джулинг – дух в культуре Малайзии. За миссию Dawn отвечает Лаборатория реактивного движения. Входит в часть более глобального проекта Discovery.
Кратер Купало на Церере
На изображении, добытом аппаратом Dawn НАСА, отображен кратер Купало Цереры. Это одно из наиболее юных кратерных формирований на карликовой планете. Наделен ярким материалом, сосредоточенным на ободе и стенах, способных быть слоистыми. Полосы на дне могли сформироваться из-за плавления после удара и мусорного скопления. Простирается в ширину на 26 км и находится в южных средних широтах. Имя дано в честь бога растительности и урожая у славян. За миссию Dawn отвечает Лаборатория реактивного движения. Входит в часть более глобального проекта Discovery.
Кратеры Такел и Козоби
Оккатор в ложном цвете
Снимок Оккатера в ложном цвете демонстрирует отличие в поверхностном составе. Красный отвечает волновому диапазону в 0.97 микрометра (ИК), зеленый – 0.75 (красный), синий – 0.44 (синий). Кратер простирается на 90 км. Исследователи применяют ложный цвет, чтобы рассмотреть отличия в поверхностных материалах. Обычно синий цвет на Церере указывает на 130 ярких точек и намекает на присутствие солей. Аппарат выполнил обзор на удаленности в 4400 км. За миссию Dawn отвечает Лаборатория реактивного движения. Входит в часть более глобального проекта Discovery.
Оккатор на лимбе Цереры
На этом снимке отображен край карликовой планеты Цереры с территорией северного полушария. В глаза бросается величественный кратер Оккатор. Простирается на 92 км и углубляется на 4 км. Это ярчайшее доказательство недавней геологической активности. Анализ показывает, что внутренний материал представлен солью. Она осталась после того, как мелкодисперсная жидкость прошла сквозь замерзание, а потом сублимировалась (изо льда в пар). Изображение добыто аппаратом Dawn 17 октября на удаленности в 1480 км. Разрешение составляет 140 м на пиксель. За миссию Dawn отвечает Лаборатория реактивного движения. Входит в часть более глобального проекта Discovery.
Освоение Цереры
Северное полушарие Цереры
Церера в цвете
Южное полушарие Цереры
Яркие пятна на второй картографической орбите Цереры
Ярчайшие пятна и кратер Оккатор
Кратер Оккатор в диаметре вытягивается на 92 км и обладает глубиной 4 км. Внутри него размещена ярчайшая область на Церере. Крупный план от аппарата Dawn демонстрирует купол в гладком центре кратера. Линейные формирования и переломы тянутся вверх и расходятся по бокам. Также вокруг сосредоточены видимые разломы, переходящие к более ярким территориям. Кадр выполнен из двух изображений, созданных на более короткой экспозиции. Она позволяет раскрыть детали ярких объектов. Фотографии добыты камерой LAMO на высоте в 385 км над Церерой. За миссию Dawn отвечает Лаборатория реактивного движения. Входит в часть более глобального проекта Discovery.
Специалисты миссии космического аппарата «Dawn» опубликовали ряд новых снимков карликовой планеты Церера. На них мы можем видеть всем известный кратер Оккатор, молодые кратеры, а так же в Цереру цвете.
Кратер Оккатор. Фото NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Первое изображение показывает всем известный кратер Оккатор (Occator), который привлек к себе внимание ученых ярким пятном, когда космический аппарат еще только приближался к карликовой планете. Кратер имеет размер 92 километра в ширину и 4 километра в глубину.
Исследования показали, что яркий материал есть не что иное как отложения гептагидрата сульфата магния или так называемой «английской соли». Ученые предполагают, что у Цереры есть своеобразный подповерхностный слой, который богат замороженной жидкостью, насыщенной солями. Время от времени, в результате неких процессов, возможно как внешних, так и внутренних, часть материала этого слоя попадает на поверхность карликовой планеты.
Кратеры Такела и Козоби. Фото NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Второй снимок демонстрирует нам молодые кратеры на карликовой планете, известные как Такела (слева) и Козоби (справа). Кратеры легко различить на поверхности планеты, так как их выдают резкие очертания.На склонах Такелы виден яркий материал, который, по всей видимости, является аналогом яркого вещества в кратере Оккатор.
Церера в цвете. Фото NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Последнее изображение показывает нам Цереру в цвете, так, как бы увидел её человек, прилетев на планету. Изображение было создано учеными из Германского центра авиации и космонавтики, которые использовали снимки «Dawn», которые были выполнены в 2015 году с применением красного, зеленого и синего фильтра.
В поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
Церера была открыта 1 января 1801 года астрономом Джузеппе Пьяцци в обсерватории города Палермо, в Италии.
Сравнительные размеры Цереры
, Земли и Луны.
Как видно, планета Церера значительно меньше Луны, а ведь Церера - самая большая планета в Главном поясе астероидов...
Если бы наша Луна была в этом поясе, она была бы настоящим гигантом!
А это размеры Цереры и Весты с Луной.
На их долю приходится 41% совокупной массы Главного пояса астероидов.
| - физические характеристики
Экваториальный радиус - 487,3 ± 1,8 км Полярный радиус - 454.7 ± 1,6 км Масса (m) - 9,43 ± 0,07 x 10 20 кг Средняя плотность - 2,077 г/см 3 Ускорение свободного падения на экваторе - 0,27 м/с 2 (0.028 g) Наклон оси - около 3° Склонение северного полюса - 59° Альбедо - 0,09 ± 0,0033 Cпектральный класс - C Видимая звёздная величина - от 6,7 до 9,32 Абсолютная звёздная величина - 3,36 ± 0,02 Угловой диаметр - от 0,84" до 0,33" |
- характеристики орбиты:
Перигелий - 381 028 000 км (2,5465 а. е.) Афелий - 446 521 000 км (2,9842 а. е.) Большая полуось (a) - 413 767 000 км (2,7653 а. е.) Эксцентриситет орбиты (e) - 0,07934 Сидерический период обращения - 1680,5 суток (4.60 земных года) Орбитальная скорость (v) - 17,882 км/с Наклонение к Эклиптике (i) - 10,585° |
Является самым большим телом в поясе астероидов между Юпитером и Марсом. Согласно расчётам, на долю Цереры приходится 32% массы этого астероидного пояса. Планета Церера отнесена к недавно выделенному классу карликовых планет вместе с Плутоном, Хаумеа, Макемаке и Эридой. Является самой маленькой из них. Карликовые планеты отличаются кроме всего прочего тем, что имеют достаточную массу для придания себе сферической формы под действием собственной гравитации.
Предполагается, что планета Церера
имеет каменное ядро, ледяную мантию и тонкий слой реголита на поверхности.
Причём мантия состоит из водяного льда, который составляет до 20-30% массы Цереры.
По некоторым подсчётам, на Церере содержится около 200 млн км³ воды в виде льда.
Это 1/10 объёма земных океанов и больше, чем земные запасы пресной воды.
Церера представляет собой один из самых многгобещающих объектов для колонизации в далёком будущем:
* На Церере очень малая сила тяжести, то есть сильно облегчены взлёт и посадка космических кораблей;
* Большие запасы водяного льда обеспечат колонию водой, топливом и воздухом (вода расщепляется на водород и кислород)
* Церера - удобная база для исследоввания систем планет-гигантов , благодаря удобному расположению между Внутренними и Внешними планетами.
Но, есть и трудности:
* На Церере нет магнитного поля, что вредно скажется на здоровье людей
* Низкие температуры из-за малого количества солнечного света
* Нет даже слабой атмосферы, которая могла бы частично защитить хотя бы от мельчайших пылевидных метеоритов;
* Астероиды Главного пояса представляют опасность для кораблей
Разглядеть Цереру в телескоп вполне можно - блеск может достигать примерно 7 звёздной величины, но вот рассмотреть детали - увы.
Даже снимок Цереры с телескопа Хаббл выглядел довольно скромно. И это с учётом его мощности при отсутствии атмосферных искажений.
До недавних пор Цереру
изучали только при помощи телесопов, в том числе радиотелескопов, которые показали, что поверхность Цереры относительно гладкая.
Поэтому, большие надежды возлагались на аппарат NASA "Down" ("Рассвет"), который был запущен 27 сентября 2007 г. после многочисленных отсрочек.
В 2011 году АМС Dawn вышел на орбиту вокруг Весты, а затем направился к Церере.
Dawn вышел на орбиту Цереры 6 марта 2015 года и оправдал ожидания землян, начав серию снимков, постепенно снижаясь над планетой.
Вот небольшой июньский ролик по результатам фотосъёмки. Использовано около 80 отдельных снимков.
3-го июня 2015 года "Рассвет" вышел на орбиту 4400 км. и начал новую серию снимков, которые будет делать до 28 июня.
Чёткость снимков заметно возросла, пятна распались на отдельные части, которые раньше сливались в одно.
Стала более заметна резкая чёрная линия, "вонзившаяся" в центральное светлое пятно "снизу справа".
Эта линия выглядит как дефект изображения, но на более раннем снимке она уже присутствовала именно в этом месте.
Но, всё равно пятна остаются загадкой. Пока это наилучшее изображение пятен на Церере.
Видео от NASA, выложенное 6-го августа. Это видео трёхмерной модели поверхности Цереры, точнее двух её областей - с непонятными светлыми пятнами и участок с высокой остроконечной горой, пиком высотой около 6 км над окружающей поверхностью:
Видео от NASA, выложенное 9-го сентября. Компьютерная модель кратера Оккатор на Церере, в котором расположены те самые светлые пятна:
9-го сентября выложены новые снимки светлых пятен в кратере Оккатор.
Разрешение составило 140 метров на точку.
Снимки сделаны с высоты 1470 км.
Любопытны стенки Оккатора - в некоторых местах они достигают высоты двух километров и при этом полностью отвесные.
Увы, новые снимки пока ничего особо не прояснили. С другой стороны, на огни инопланетных городов эти пятна уже мало похожи.
Ждём дальнейшего снижения аппарата Dawn - следующая серия снимков будет сделана с орбиты 375 километров.
Видео от NASA, выложенное 29-го января 2016 года.
Видео на основе снимков с высоты 1450 км. с августа по октябрь 2015 года.
29-го июня 2016 г. исследователи объявили, что по новым данным, основным минералом загадочной светлой области на Церере в кратере Оккатор является карбонат натрия. На Земле он чаще всего встречается в гидротермальных источниках. Это говорит о гидротермальной активности на Церере в прошлом.
Высочайшая гора на Церере - Ахуна Монс (Ahuna Mons), это криовулкан высотой 5 километров.
Текущее положение Цереры и др. самых заметных небесных тел смотрите на странице Карта неба онлайн .
Ещё по этой теме:
Астероид Веста
Эрида - карликовая планета
1 июля основная миссия зонда Dawn подошла к концу. NASA не собирается прекращать работу аппарата, как . Но и дальше Цереры Dawn не полетит, как предполагалось. Раньше команда проекта планировала, что зонд после изучения планетоида Цереры полетит дальше - сначала к Солнцу, выйдя на безопасную для себя орбиту, и затем к астероиду Адеона . Последний пункт плана был рассчитан на май 2019 года.
Но сейчас специалисты пришли к выводу , что изучение Цереры стоит продолжить - научная ценность текущей миссии будет выше, чем посещение Адеоны. Ученые полагают, что Dawn сможет получить интересные для науки данные при прохождении планетоида через перигелий - минимально удаленную от Солнца точку орбиты. Команда проекта никак не могла прийти к общему мнению в плане продления миссии зонда. 1 июля на сайте NASA даже появился пост с информацией о полете Dawn к Адеоне. Чуть позже пост убрали, а представители агентства заявили о том, что публикация этого материала была ошибкой. Теперь на сайте размещена информация о том, что зонд остается на орбите Цереры. 
Фотографии пятен на Церере, присланные Dawn в марте 2016 года (фото: NASA)
Долгая дорога к Церере
История зонда Dawn началась в 1992 году, когда ведущий специалист проекта Кристофер Рассел (Christopher Russell) представил эффективные ионные двигатели аппарата. Они не могут развивать такую значительную тягу, как ракетные двигатели, зато работают гораздо дольше. Такие движки изначально планировалось устанавливать на искусственные спутники Земли, но Рассел решил поставить их на аппарат, который отправится к поясу астероидов Солнечной системы.Авторы проекта получили три отказа от руководства NASA, но в 2001 миссия все же получила одобрение. В рамках миссии зонд Dawn должен был посетить два крупнейших объекта пояса астероидов: Весту, самый большой астероид в Солнечной системе, и Цереру, карликовую планету. По словам Рассела, при использовании химических ракетных двигателей к Весте и Церере понадобилось бы запустить два аппарата - топлива просто не хватило бы на посещение сразу двух объектов в поясе астероидов. Но поскольку команда проекта решила использовать ионные двигатели, всю программу можно было выполнить с использованием всего одного аппарата.
Почему для изучения решили выбрать Весту и Цереру? Дело в том, что ученые считали их старейшими объектами Солнечной системы. Их изучение помогло бы прояснить некоторые аспекты происхождения планет и выяснить, какие процессы привели к формированию Солнечной системы в текущем ее виде. При этом оба объекта отличаются друг от друга. Веста - скалистый мир без большого количества жидкости или газов. Поверхность Весты покрыта метеоритными кратерами. Церера отличается от Весты меньшей плотностью, ранее высказывались предположения, что ее поверхность может быть покрыта льдом, а под поверхностью может скрываться океан жидкой воды. Кроме того, на поверхности Цереры астрономы заметили загадочные яркие пятна. Но с Земли было невозможно понять, что это за образования, и какова их природа. Церера - единственный объект в Солнечной системе с такими свойствами.
Успехи миссии Dawn
Зонд запустили в космос в 2007 году. Вывод аппарата за пределы Земли был осуществлен при помощи ракеты-носителя Delta II. К Весте аппарат приблизился в 2011 году.
Кратер Антония (южное полушарие Весты). Фото: NASA
Пробыв на орбите астероида год, зонд отправился к Церере. На орбиту планетоида Dawn вышел в марте 2015 года. В октябре 2015 года космический аппарат занял самую низкую орбиту.
По мере сближения с планетоидом ученые Земли получали все более и более качественные снимки Цереры и ее поверхности. Но природу пятен удалось выяснить только после максимального сближения с планетоидом. До этого момента одной группой ученых высказывались предположения о том, что пятна - это выход водяного льда на поверхность. Другие специалисты утверждали, что это выход солей на поверхность.
После того, как зонд выслал последние данные изучения пятен с фотографиями высокого разрешения этих образований, ситуация прояснилась. Вероятнее всего, пятна состоят из сульфата магния, химического соединения с большим альбедо. Кстати, не так давно ученые над этими пятнами.
Ученые выяснили, что под поверхностью планетоида находятся крупные запасы водяного льда. Ученые утверждают, что на ранних этапах своей эволюции Церера была теплым миром, и на ее поверхности плескался океан. К сожалению, с течением времени этот мир начал остывать. А поскольку собственного источника тепла (как у Европы, например) у планетоида не было, то вода замерзла.
Что дальше?
Зонд Dawn продолжит изучение планетоида, находясь на его орбите. Вопросов о происхождении Цереры, о структуре ее поверхностных слоев и недр больше, чем ответов. И ученые надеются получить ответы хотя бы на часть этих вопросов. Опубликовано 23.12.15 11:43Космический зонд "Рассвет" (Dawn) NASA передал самые высококачественные, на данный момент, снимки карликовой планеты Цереры.
Космический зонд NASA сделал снимки южного полушария Цереры с рекордным разрешением 35 метров на пиксель. Агентство опубликовало фотографии, которые получены в результате миссии американского зонда «Рассвет» (Dawn), запущенного в конце сентября 2007 года. Фотографии были сделаны 10 декабря с рекордно низкой высоты - примерно 385 километров, пишет "Блокнот".
В октябре 2015 года зонд приступил к последнему снижению на свою окончательную орбиту высотой всего 385 километров, на которой космический аппарат проработает до своего отключения в 2016 году.
«Рассвет» стал инткббэч первым космическим зондом, который выполнил беспрецедентную миссию. Изучив Весту (один из крупнейших астероидов), он сошел с ее орбиты и направился к другому объекту - Церере (самая близкая к Земле карликовая планета).
Космический аппарат «Dawn» (Рассвет) был запущен в космос 27 сентября 2007 года с помощью ракеты-носителя «Дельта-2». Основными целями исследования зонда были наиболее массивные объекты главного пояса астероидов: астероид Веста и карликовая планета Церера. Исследование Весты было завершено в середине 2012 года, после чего аппарат направился к своей второй цели - карликовой планете Церера, прибыв к ней в марте 2015 года.
