Церера, официальное обозначение (1) Ceres (международное обозначение (1) Ceres), - самая маленькая из известных планет карликовых системы Солнечной и самый большой астероид пояса главного; это единственная карликовая планета в поясе астероидов. Его диаметр составляет около 950 километров, а масса - примерно треть от общей массы пояса.

Он был открыт 1¹ января 1801 года Джузеппе Пьяцци и назван в честь богини римскойЦереры. Имея видимую величину от 6,7 до 9,3 в спектре видимом, Церера не видна глазом. невооруженным

Он имеет сферическую форму, в отличие от меньших тел, которые имеют неправильную форму. Его поверхность, вероятно, состоит из смеси водяного льда и различных минералов гидратированных(включая карбонаты и глину), обнаружено органическое вещество. Церера, по-видимому, имеет каменистое ядро и ледяную мантию. На ней может находиться океан жидкой воды, что делает ее возможным кандидатом для поиска жизни. внеземнойЦерера окружена непрочной атмосферой, содержащей пар, водянойпитаемый гейзерами.

В 2007 году для его изучения был запущен sonde космический аппарат НАСА Dawn. После изучения астероида Веста в 2011-2012 годах он был направлен к Церере, вокруг которой он вышел на орбиту высотой 61 000 километров 6 марта 2015 года. Затем его орбита последовательно понижалась для проведения более точных наблюдений, и 31 октября 2018 года топливо закончилось; с тех пор Dawn является пассивным спутником Цереры.

Содержание

Церера в истории астрономии

Discovery

Имя

Статус

Физические характеристики

Происхождение и эволюция

Орбита

Масса и размеры

Геология

Атмосфера

Наблюдение с Земли

Исследование зондом "Рассвет

Галерея

Церера в культуре

Примечания и ссылки

Примечания

Ссылки

См. также

Эфемерида

Библиография

Похожие статьи

Внешние ссылки

Церера в истории астрономии

Впервые Церера была замечена 1¹ января 1801 года Джузеппе обсерватории астрономической в Палермо, Сицилия. Пьяцци обнаружил Цереру случайно, когда пытался наблюдать 87-ю звезду в Каталоге зодиакальных звезд Николя-Луи де Лакайля. Вместо этой звезды, которая теперь идентифицируется как HR 1110, Пьяцци наблюдал движущийся по небу объект, который он сначала принял за комету.

Пьяцци наблюдал Цереру 24 раза, последний раз 11 февраля. 24 января 1801 года Пьяцци сообщил о своем открытии в письмах нескольким итальянским коллегам, в том числе Барнабе Ориани в Милане. Он описал ее как комету, но заметил, что "поскольку ее движение медленное и равномерное, мне несколько раз казалось, что она может быть чем-то лучшим, чем комета". В апреле Пьяцци отправил свои полные наблюдения Ориани, Боде и Лаланду в Париж. Они были опубликованы в сентябрьском выпуске "Monatliche Correspondenz" за 1801 год.

Вскоре после своего открытия Церера подошла слишком близко к Солнцу и больше не наблюдалась; другие астрономы не могли подтвердить наблюдения Пьяцци до конца года.

Однако по прошествии столь длительного времени было трудно предсказать точное положение Цереры. Для того чтобы найти астероид, Карл Фридрих Гаусс разработал метод вычисления орбиты на основе трех наблюдений1 . В течение нескольких недель он предсказал орбиту Цереры и сообщил о своих результатах Францу Ксаверу фон Заху, редактору журнала Monatliche Correspondenz. 1 декабря 1801 года фон Зак и Генрих Ольберс подтвердили, что Церера была обнаружена вблизи предсказанного положения, тем самым подтвердив правильность метода.

Имя

Первоначально Пьяцци предложил назвать объект "Церера Фердинанда" (итал. Cerere Ferdinandea), в честь римской богини Цереры и короля Фердинанда III de Сицилии. Церера была богиней-покровительницей Сицилии, а ее покровителем был Фердинанд III (ставший Фердинандом I Обеих Сицилий в 1816 году), который в то время был беженцем в Палермо, поскольку королевство de Неаполитанское(королем которого он также был) было завоевано французскими войсками в 1798 году.

Позже, по дипломатическим соображениям, была сохранена только первая часть названия. В Германии Церера в течение короткого периода времени называлась также Гера. В Греции ее называют Ar]|jn]Tpa (Деметра), по греческому современномуимени греческой богини, эквивалентной Церере. Когда имя "Деметра" было дано астероиду (1108) Demeter, это создало проблему в греческом языке, которая была решена путем использования grec древнегреческого названия нового объекта: Ar]|jnTr]p (Dëmêtër).

désignation Обозначение планет малыхподразумевает присвоение телам, орбиты которых известны с уверенностью, определенного номера. Церере, как первому открытому члену пояса астероидов, ретроспективно был присвоен номер 1 - поэтому ее полное официальное научное обозначение (1) Церера - или, возможно, 1 Церера. Первые открытые астероиды имеют астрономический символ, а Церера - дугу с цифрой 1- 17.

крест, направленный вниз и изображающий серп, напоминая о том, что его название происходит от имени богини земледелия: ? '-. В компьютерной кодировке символов этот символ присутствует в таблице Symbols Miscellaneousстандарта Unicode под кодом 26B- с марта 2008 года (Unicode 5.1.0).

Химический элемент церий (атомный номер 58) был открыт в 180 году Берцелиусом и Клапротом, работавшими независимо друг от друга. Берцелиус назвал его в честь астероида -. Палладий также первоначально был назван в честь Цереры, но его первооткрыватель изменил свое имя после того, как в 1920 году в его честь был назван церий.

окончательный; палладий относится к другому астероиду, Палласу.

Статус

Классификация Цереры неоднократно менялась и была предметом споров. Иоганн Эльт Боде считал Цереру "недостающей планетой", которая, по его предположению, существовала между Марсом и Юпитером на расстоянии 2,8 а.е. от Солнца. Ей был присвоен планетарный символ, и Церера оставалась в книгах и таблицах по астрономии в качестве планеты (наряду с Палласом, Юноной и Вестой) в течение полувека, пока не были открыты другие астероиды10^,1-.

По мере обнаружения новых объектов в этом регионе астрономы поняли, что Церера - лишь первый из целого класса подобных тел. Они оказались очень маленькими, без наблюдаемого диска, и Уильям Гершель придумал для их описания термин "астероид" (т.е. "звездоподобный") в 1802 году, написав, что "они так похожи на маленькие звезды, что их трудно различить даже в очень хорошие телескопы "^c. Церера была первым открытым астероидом, который был обозначен как (1) Церера в современной системе нумерации астероидов в 1850-х годах.

В 2006 году дебаты по поводу статуса Плутона и определения термина "планета" привели к пересмотру статуса 2-24-.

Ceres-'. Согласно одному из предложенных определений, представленных союзу астрономическому Международномудля определения планеты (тело в гидростатическом равновесии, вращающееся вокруг звезды и не являющееся ни звездой, ни спутником планеты), Церера должна была стать пятой планетой от Солнца. Это определение не было принято. Окончательное определение было объявлено 24 августа 2006 года, добавив, что планета должна "очистить свою окрестность". После этого Церера была отнесена к категории planète карликовыхпланет.

Физические характеристики

Происхождение и эволюция

Наблюдения зонда Dawn показывают, что Церера сформировалась за Нептуном 4,57 миллиарда лет назад, после чего была выброшена со своей изначальной орбиты в результате Великой планетарной миграции и осела в поясе астероидов. В поясе астероидов Паллас и Веста также могут быть древними протопланетами, но не имеют сферической формы - в случае Весты эта деформация может быть вызвана главным образом сильным ударом после ее аккреции30. Возможно, что (243) Ида, еще одно тело пояса астероидов, имеет аналогичное происхождениеl.

Вскоре после образования Цереры произошло разделение между скалистым ядром и ледяной мантией из-за нагрева, вызванного аккрецией и, возможно, образованием новой луны.

Этот процесс вызвал водный вулканизм и тектонику, что привело к исчезновению многих геологических особенностей. Этот процесс вызвал водный вулканизм и тектонику, которые устранили многие геологические особенности. Однако впоследствии Церера остыла из-за быстрого истощения источников тепла. Поверхностный лед постепенно сублимировался, оставляя после себя различные гидратированные минералы: глину и карбонаты. В настоящее время Церера представляет собой геологически мертвое тело, поверхность которого сформирована только в результате ударов.

Существование значительного количества водяного льда на Церере подняло возможность существования слоя (возможно, уже затвердевшего) жидкой воды. Этот гипотетический слой, который иногда называют океаном, вероятно, находится - или находился - между ядром и ледяной мантией, как на Европе. Существование океана более вероятно, если в воде присутствует аммиак или другие растворенные вещества (например, соли), действующие как антифриз. Возможное существование жидкой воды на Церере делает ее потенциальной целью для поиска жизни внеземной.

Орбита

 

Церера расположена на орбите гелиоцентрическоймежду Марсом и Юпитером, в пределах главного пояса астероидов. Его период составляет 4,6 года. Его орбита умеренно наклонена (10,6° к плоскости эклиптики, по сравнению с 7° у Меркурия и 17° у Плутона) и слегка эксцентрична (0,08, у Марса - 0,09). Наблюдения Хаббла в 2003-2004 годах установили, что северный полюс Цереры указывает (с точностью до 5°) в направлении восхождения правого^19h41m^mи склонения +59°, в созвездии Дракона; наклон оси Цереры очень мал (около 4 ± 5°).

Среднее расстояние до Солнца составляет 2,983 единиц астрономических.

В прошлом Церера считалась членом семейства астероидного- группы астероидов, которые имеют схожие характеристики орбитальныеи могут иметь общее происхождение (например, в результате столкновения). Церера, однако, обладает спектральными свойствами, отличными от других членов этого семейства, и эта группировка теперь называется семейством в Гефиона, честь его самого младшего члена, (1272) Гефиона. Церера - просто незваный гость в этой семье, имеющий общие орбитальные элементы, но не общее происхождение.

 

Фотомонтаж, сравнивающий соответствующие размеры Цереры (слева) и Луны (справа).

Масса и размеры

При диаметре 950 км Церера является самым крупным объектом в поясе астероидов (следующей по величине после Цереры является Веста, наибольший размер которой составляет чуть менее 600 км). Однако это самая маленькая и наименее массивная из официально признанных планет. карликовых

Масса Цереры была определена путем анализа ее влияния на малые астероиды4. Однако у разных авторов это значение различно. Наиболее часто приводимое значение составляет около 9,5 х 1020 кг, или 950 миллионов миллиардов тонн. Таким образом, масса Цереры составляет около одной трети от предполагаемой общей массы всех астероидов главного пояса, (3,0 ± 0,2) x 1021 кг3.

Церера имеет достаточный размер и массу, чтобы быть близкой к гидростатическому равновесию, и поэтому имеет квази- 2373g30.

Другие крупные астероиды, такие как Паллас, Юнона и Веста, имеют гораздо более неправильную форму.

Гравитация на поверхности Цереры, по оценкам, составляет 3% от земной, или ускорение силы тяжести 30 см с-2 (тело, падающее на поверхность Цереры, ускоряется на 30 см/с каждую секунду)³⁹.

Геология

Состав поверхности Цереры во многом схож, но не идентичен astéroïdes составу type Cастероидовastéroïdes составу type C^C6. В инфракрасном спектре Цереры виден гидратированный материал, что указывает на наличие значительного количества воды внутри объекта. Другие возможные компоненты поверхности включают богатую железом глину (кронштедтит) и карбонатные соединения (доломит и сидерит), минералы, распространенные в 6 chondritesуглеродистых поверхности включают метеоритах66 хондритах. Спектральные особенности карбонатов и глины обычно отсутствуют в спектрах других астероидов С-типа. Цереру иногда классифицируют как астероидastéroïde de type G-типа.

Картирование в видимом и инфракрасном диапазонах спектрометром на борту Dawn показало наличие пика поглощения при температуре около 3,4 джема. Этот пик, характерный для алифатических органических веществ, наблюдается в основном на площади около 1 000 км2 вблизи кратера Эрнутет. Наличие на Церере гидратированных минералов, содержащих аммиак, водяной лед, карбонаты, соли и органические вещества, указывает на очень сложную химическую среду, возможно, благоприятную для химии пребиотической ■'' -.

Поверхность Цереры относительно теплая. Максимальная дневная температура была оценена в 235 K (около -3g °C) 5 мая 19918 года. Принимая во внимание расстояние Цереры от Солнца во время этого измерения, можно было оценить, что максимальная температура составляет около 239 К (около -34 °C) в перигелии. Есть некоторые признаки того, что Церера имеет атмосферу непрочнуюи иней. Ультрафиолетовые наблюдения с помощью

 

 отографии Цереры, сделанные телескопом космическим "Хаббл" в 2005 году с разрешением около 30 км. Первое изображение (вверху слева) отделено 2 часами и 20 минутами от последнего (внизу справа), поэтому за четыре снимка Церера совершила четверть оборота. Природа ярких пятен озадачила геологов, даже когда космический аппарат Dawn приблизился к Церере (на фото ниже).

Кратер Оккатор, сфотографированный DawDawn с высоты 4 400 км 6 июня 2015 года. По мнению ученых из Института Макса Планка, яркие пятна - это древние гейзеры или сублимированная вода.

Международный ультрафиолетовый исследователь (IUE) обнаружил пар в водянойрайоне Северного полюса43.

На поверхности Цереры есть несколько сингулярных точек неопределенной природы. Ультрафиолетовые фотографии высокого разрешения, сделанные телескопом космическим Хаббл в 1995 году, показали темное пятно на ее поверхности, которое было прозвано "Пьяцци" в честь первооткрывателя Цереры и считалось кратером. Более поздние снимки, сделанные с более высоким разрешением телескопом Кека с помощью адаптивной оптики на полном обороте, не показали никаких признаков "Пьяцци" - однако две темные области, казалось, перемещались вместе с вращением карликовой планеты, одна из которых имела яркую центральную область. Ученые предположили, что это также кратеры. Последние снимки Хаббла в видимом свете, сделанные в 2003 и 2004 годах, показывают одиннадцать необычных пятен неизвестной природы на поверхности Цереры-'-. Один из этих районов соответствует "Пьяцци"^-. Зоны с низким альбедо, наблюдаемые Кеком, не могут быть идентифицированы на этих обсерваторией космической "Гершель" de l'Agence spatialeЕвропейского обсерваторией космической "Гершель" космического агентства.

Другие диковинки, обнаруженные зондом Dawn в 2015 году: гора Ахуна, коническая гора высотой около 6 000 метров над уровнем моря, и, прежде всего, загадочные пятна светлыена дне различных кратеров, самые впечатляющие из которых - в кратере Оккатор шириной 90 км, которые также можно увидеть в кратере Купало (диаметр 26 км), сфотографированном 21 декабря 2015 года на высоте 385 км. Другие кратеры, которые были изучены особо, включают Ялоде (270 км в диаметре), Урвара (160 км в диаметре), Данту (120 км в диаметре, характерный своим трещиноватым дном), Икапати (50 км в диаметре) и Хаулани (30 км в диаметре), пролеты которых реконструированы в фильме НАСА на компьютерных изображениях.

2

Питер Томас из университета выдвинул Корнелльскогогипотезу о том, что внутреннее строение Цереры иное - ее плоскость кажется слишком маленькой для индифферентного тела, что указывает на то, что она состоит из скалистого ядра, окруженного ледяной мантией2. Эта мантия толщиной 60-120 км может содержать 200 000 000 км3 воды (16-26% от массы Цереры), что больше, чем вся пресная вода на Земле (около 35 млн км3)⁵³.

 

Диаграмма, иллюстрирующая геологическую структуру Цереры.

Два исследования, проведенные в 2018 году с помощью визуальной и инфракрасной спектрометрии с зонда Dawn, подтвердили, что Церера является активным телом как в геологическом, так и в химическом плане:

Очень краткосрочные изменения количества водяного льда, особенно на стенках кратера Юлинг, наблюдались в период с апреля по октябрь 2016 года;

Кроме того, о недавних изменениях в топографии астероида свидетельствует выявление нескольких областей, где на поверхности обнажены гидратированные карбонаты, хотя они должны быть довольно быстро обезвожены.

В конце 2018 года исследование, также проведенное при поддержке зонда Dawn, показало, что кора Цереры чрезвычайно богата углеродом, который составляет 20% по массе поверхностных пород.

Атмосфера

22 января 2014 года агентство космическое Европейскоеобъявило о первом обнаружении пара водяногов атмосфере Цереры43. Это было в значительной степени подтверждено в марте 2018 года наблюдениями зонда Dawn.

Наблюдение с Земли

Когда Церера находится в оппозиции вблизи своей пенгелии, она может достигать видимой величины 6,7-. Это значение обычно считается слишком низким, чтобы объект был виден невооруженным глазом, но, тем не менее, для человека с отличным зрением и при исключительных условиях наблюдения возможно восприятие карликовой планеты. Единственными астероидами, которые могут достигать такой величины, являются Веста и, во время редких оппозиций к их перигелию, Паллас и Ирис. Церера не является самым ярким астероидом; Веста может достигать величины 5,4, последний раз это произошло в мае и июне 2007 года. При соединении Церера достигает магнитуды 9,3, что соответствует наименее светящимся объектам, которые можно увидеть в бинокль 10^50. Поэтому карликовую планету можно увидеть в бинокль, как только она появится над горизонтом в темную ночь. Паллас и Ирис невидимы в бинокль из-за небольшой элонгации.

В следующей таблице приведены фазы наблюдаемости Цереры в период с 2006 по 2017 год.

Начало понижения	Оппозиция			Прекратить понижение в должности	Конъюнктура
	Дата	Расстояние (UA)	Величина
26 июня 2006 года	12 августа 2006 года	1,983	7,6	27 ноября 2006 года	22 марта 2007 года
20 сентября 2007 года	9 ноября 2007 года	1,837	7,2	1 января 2008 года	28 июня 2008 года
17 января 2009 года	24 февраля 2009 года	1,585	6,9	16 апреля 2009 г.	31 октября 2009 года
28 апреля 2010 г.	18 июня 2010 г.	1,820	7,0	9 августа 2010 г.	30 января 2011 года
31 июля 2011 года	16 сентября 2011 года	1,992	7,7	12 ноября 2011 года	26 апреля 2012 г.
30 октября 2012 г.	17 декабря 2012 года	1,688	6,7	4 февраля 2013 г.	17 августа 2013 г.
1 марта 2014 г.	15 апреля 2014 г.	1,633	7,0	7 июня 2014 года	10 декабря 2014 г.
6 июня 2015 г.	25 июля 2015 г.	1,943	7,5	16 сентября 2015 г.	3 марта 2016 г.
1 сентября 2016 г.	20 октября 2016 г.	1,908	7,4	15 декабря 2016 г.	5 июня 2017 г.

К основным наблюдениям за Церерой относятся следующие события:

Оккультизм звезды Церерой наблюдался в Мексике, Флориде и на территории Вест-Индии 13 ноября 1984 года62 ;

Ультрафиолетовые снимки были сделаны космическим телескопом Хаббл в 1995 году с разрешением 50 км6'³'⁴⁰";

Инфракрасные снимки с разрешением 30 км, сделанные телескопом Кек в 2002 году с использованием адаптивной оптики45 ;

В ноябре 2007 года лучшее разрешение было получено на основе снимков в видимом свете, сделанных в 2003/2004 годах. Их разрешение составило 30 км. Они были сделаны Хабблом.

Исследование зондом "Рассвет

 

Вид с фотографии космической миссии Dawn для посещения Весты (слева) и Цереры (справа).

Церера - вторая цель зонда Dawn после астероида Веста. Приборы включают камеру, инфракрасный и видимый спектрометр, детектор гамма-лучей и нейтронов. Они используются для изучения формы карликовой планеты и ее различных элементов. Запущенный в сентябре 2007 года и проработавший на орбите Весты с июля 2011 по сентябрь 2012 года, зонд был направлен к Церере, вокруг которой он вышел на орбиту 6 марта 2015 года на высоте 61 000 км64. Впоследствии его орбита трижды понижалась в 2015-'- годах.

9 мая 2015 года его ионная двигательная ioniqueустановка была вновь активирована, чтобы понизить его орбиту до 4 400 км, высоты, которой он достиг 6 июня. Впоследствии зонд прислал фотографии большого возвышения (высотой 5 или 6 км) конической формы (а не пирамидальной, как часто пишут). Изображения были опубликованы НАСА несколько дней спустя.

В начале августа 2015 года высота была снижена до 1470 км, а 19 числа были отправлены новые фотографии6869.

В начале декабря 2015 года Dawn снова постепенно сокращал расстояние, пока не достиг высоты 385 км на 7071

8—. Изображения, переданные с тех пор, отличаются непревзойденной точностью.

В октябре 2017 года НАСА объявило, что Dawn должен был приблизиться к орбите менее 200 км, атауде^, которую он поддерживал до тех пор, пока не закончилось топливо, что, наконец, произошло 31 октября 2018 года; с тех пор Dawn является пассивным спутником Цереры. —’ ’ ’ —.

В марте 2018 года были опубликованы новые выводы, основанные на данных, наблюдавшихся компанией Dawn с апреля по октябрь 2016 года. Они показывают более сложную структуру, чем ожидалось, и, прежде всего, свидетельствуют о том, что Церера по-прежнему является очень активной карликовой планетой с увеличением количества ледяной воды на стенках кратеров. Это первый случай, когда была продемонстрирована эволюция поверхности Цереры.

 

Церера в культуре

• В литературной серии "Астероидные войны" (en), написанной Беном Бовой, на Церере создается небольшая шахтерская база.

• Действие романа Грега Игана " Церера и Веста " происходит параллельно на Церере и Весте, которые были колонизированы и заселены людьми.

• В литературном сериалеПространство" A. Кори,Церера - крупнейшая человеческая колония в поясе астероидов, которую населяют шесть миллионов человек.