Церера
Церера — ближайшая к Солнцу карликовая планета, находящаяся в поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером. Открыта в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пиацци, который дал ей имя римской богини земледелия.
Краткая характеристика
По своим размерам Церера является наименьшей из карликовых планет, но наибольшей в поясе астероидов. Её длина – примерно 950 километров, что больше, чем у многих спутников газовых гигантов. Масса, измеренная по ее гравитационному воздействию на соседние объекты, равняется 9,4·10 20 кг. Это примерно треть от всей массы пояса астероидов. Именно благодаря внушительной массе Церера приняла округлую форму (с небольшим полярным сжатием). Это и есть ее главное отличие от крупных соседних астероидов. Она также имеет общие черты с планетами земной группы, в частности, в строении: массивное плотное ядро в центре и легкие породы на поверхности.
Орбита Цереры тоже довольно планетоподобна. Она почти круглая (эксцентриситет равен 0,08) и имеет небольшой (около 10 градусов) наклон к плоскости эклиптики. Расстояние Цереры до Солнца составляет 414 млн. км, а до Земли – около 264 млн. км. Карликовая планета обращается вокруг Солнца за 4,6 года, а период ее собственного вращения – 9 часов и 4 минуты.
Средняя температура на поверхности составляет -106°C, а максимальная достигает -33°C. Спутников Церера не имеет. Яркости планеты не хватает для того, чтобы увидеть ее без дополнительных инструментов.
Открытие, изменение статуса
С момента открытия и еще на протяжении полувека Цереру считали еще одной планетой. Однако спустя некоторое время неподалеку были обнаружены и другие подобные тела, и в 1802 году Уильям Гершель ввел для таких объектов понятие «астероид» («подобный звезде»). Посему Цереру можно считать первым открытым астероидом.
В ХХ веке Международный астрономический союз (МАС) ввел определение планеты как тела, которое, во-первых, имеет массу, необходимую для того, чтобы сохранялась его сферическая форма; во-вторых, вращается вокруг звезды и при этом не является спутником другой планеты. По этому определению Церера снова стала бы планетой, но оно не было принято. В 2006 году МАС ввел поправку в понятие планеты: такое тело также должно благодаря своей гравитации иметь вокруг себя свободное пространство, не содержащее других тел. Такой термин уже не позволяет назвать Цереру полноценной планетой, ведь она разделяет пространство своей орбиты с множеством других тел в поясе астероидов.
В настоящее время Цереру классифицируют как карликовую планету. Однако некоторые источники продолжают называть ее астероидом. Подразумевается, что такие объекты могут иметь двойное обозначение. К тому же МАС, определяя Цереру как малую планету, не давал точного определения понятию «астероид».
Строение
По своей структуре Церера, как и аналогичные объекты, напоминает планеты земной группы. После достижения сферической формы более массивные породы переместились в
центр, а более легкие – на поверхность. Так образовалось каменное ядро [3] и ледяная мантия [2] толщиной около 100 километров. Объем льда на планете достигает 200 млн. км³, и это значительно превышает количество всей пресной воды на Земле. Предполагают, что в недрах Цереры содержатся летучие вещества. Это подтверждается, например, тем, что из-за большого расстояния до Солнца солнечное излучение ослаблено, и потому некоторые вещества с низкой температурой кристаллизации могут сохраняться в глубинах поверхности.
На заре своего существования мантия могла состоять из воды благодаря радиоактивным распадам внутри ядра и его нагревании. Сложно определить, из чего состоит поверхность планеты. Видимо, значительную ее часть составляет ледяная кора и смесь льда и реголита (вид породы, представляющий собой сильно измельченный грунт с низкой плотностью) [1] . Кроме того, пока что достоверно неизвестно, есть ли жидкая вода под корой Цереры, а также действующие или действовавшие в прошлом вулканы.
На поверхности также, возможно, есть кратеры, которые видны с Земли в виде темных и светлых объектов. Именно по наблюдению за изменением их положения был определен период вращения планеты. Самая яркая структура-кратер названа «Пьяцци» в честь первооткрывателя Цереры.
Факты
Церера рассматривается как одно из наиболее вероятных мест для колонизации. Огромные запасы воды, превышающие ее суммарный объем на Земле, наличие значительного количества азота в составе планеты, необходимого для существования человека даже больше, чем кислород, – все это способствует развитию идей о ее освоении. Кроме того, Церера, как и другие астероиды, может использоваться для добычи полезных ископаемых. Однако отсутствие магнитного поля и атмосферы, нехватка солнечного света пагубно влияют на здоровье человека, а близость пояса астероидов представляет опасность для находящихся на поверхности поселений и космических кораблей.
Источник
Карликовая планета Церера: где находится, описание, открытие и изучение
Церера – особое космическое тело в Солнечной системе. В разное время оно считалось либо полноценной планетой, либо астероидом. Сегодня же она имеет промежуточный статус карликовой планеты.
Общие сведения
Впервые Церера была обнаружена в 1801 г. ученым Джузеппе Пиацци. Названа она была по имени римской богини урожая, одновременно отвечавшей за приступы безумия у людей. Сначала ученые полагали, что Церера является планетой, расположенной между Марсом и Юпитером. Однако со временем они изменили свою точку зрения и стали считать ее астероидом. При таком трактовке статуса Цереры она оказывалась самым первым астероидом, открытым человечеством, и одновременно крупнейшим из всех астероидов, ведь диаметр Цереры превышает 920 км.
Как ни странно, следующее изменение статуса Цереры было связано с изучением Плутона и транснептуновых объектов. В 90-ые годы XX века ученые стали открывать множество небесных тел, находящихся на орбите Плутона, некоторые из которых по своей массе были сопоставимы с ним или даже превосходили его. Тогда астрономы решили, что считать Плутон полноценной планетой неправильно. Был введен термин «карликовая планета», и именно этот статус присвоили Плутону и другим крупнейшим телам вблизи его орбиты. Заодно карликовой планетой стали считать и Цереру.
Орбита Цереры
Церерианская орбита располагается в поясе астероидов, между Марсом и Юпитером, и имеет форму эллипса. Расстояние между ней и Солнцем изменяется от 381 до 446,5 млн км. Среднее расстояние между звездой и Церерой составляет 413,7 млн км. Средняя скорость движения Цереры по орбите оценивается в 17,9 км/с. Но один полный оборот вокруг звезды Церере необходимо 1680 суток, то есть 4,5 года.
Орбита Цереры не располагается в плоскости эклиптики (в которой находится земная орбита). Этот наклон равен 10,59°.
Вращается Церера и вокруг собственной оси, на один такой оборот уходит 9 часов 4 минуты. Ось Цереры имеет наклон в 3°.
Физические характеристики
Во всем поясе астероида нет ни одной другой карликовой планеты, кроме Цереры. Соответственно, она является крупнейшим объектом в этом поясе. Масса Цереры оценивается в 9,4•10 20 кг. Это значит, что на Цереру приходится 32% массы всего пояса астероидов. При этом масса Цереры меньше массы Земли в 6350 раз.
Форма Цереры близка к сферической (именно поэтому она считается не обычным астероидом, а карликовой планетой). Радиус, измеренный на полюсе Цереры, равен 446 км, а экваториальный радиус составляет 482 км. Площадь Цереры равна 2,8 млн кв. км (это чуть больше площади Аргентины), а объем карликовой планеты составляет 418 млн куб. км.
Состоит Церера, как и обычные планеты, из нескольких слоев. В центре находится тяжелое каменное ядро, которое окружено криомантией, состоящей из водяного льда. Толщина криомантии составляет около 100 км, в ней находится около 200 млн куб. км. воды. Криомантия покрыта очень тонким слоем реголита – этим же веществом покрыта поверхность Луны.
Плотность Цереры составляет 2,16 г/см 3. Планета создает собственное гравитационное поле, однако оно чрезвычайно слабое. Ускорение свободного падения на Церере составляет 0,027g.
Карликовая планета имеет серо-черный цвет, из-за которого она поглощает почти весь падающий на неё свет. Ее альбедо (доля отражаемого цвета) равно 9%. Средняя температура на Церере равна – 106°С, однако в моменты, когда планета располагается максимально близко к Солнцу, температура поднимается до – 33°С.
Атмосфера
Из-за слабой гравитации атмосфера на Церере крайне разреженная, которая то исчезает, то появляется вновь. В основном она состоит из водяного пара. Цикличность в появлении атмосферы связаны с интенсивностью солнечного излучения, падающего на Цереру. Когда карликовая планета находится близко к Солнцу, то ее поверхность сильнее разогревается, происходит испарение льда, а точнее говоря – его сублимация, то есть переход вещества из твердого состояния сразу в газообразное, минуя стадию жидкости. В результате появляется атмосфера. Когда же Церера удаляется от Солнца, то она остывает, процесс сублимации останавливается, и атмосфера исчезает.
Открытие
Ещё в 1772 г. Иоганн Боде предположил, что между Марсом и Юпитером должна находиться ещё не открытая планета. К 1800 г. была создана группа из 24 астрономов, занимавшаяся поиском этой планеты. Однако в январе 1801 г. Цереру открыл астроном, в эту группу не входивший – Джузеппе Пиацци, причем изначально он принял обнаруженный им объект за комету.
Интересно, что после открытия Цереры астрономы не могли ее наблюдать из-за движения Земли по своей орбите, поэтому открытие Пиацци было под сомнением. Планету можно было увидеть только через несколько месяцев, однако было неясно, где она будет находиться в этот момент. Получалось, что Церера стала «потерянной» планетой. Однако астрономам помог великий математик Карл Гаусс. Он придумал методику, по которой можно было рассчитать орбиту Цереры на основе наблюдений Пиацци, а далее за несколько часов провел все необходимые вычисления. В результате 31 декабря 1801 г. Цереру снова удалось обнаружить.
Исследования
Цереру невозможно увидеть невооруженным взглядом, так как ее звездная величина меняется от 6,7 до 9,32. Первые наблюдения рельефа карликовой планеты стали возможны только с помощью телескопа «Хаббл». На поверхности Цереры удалось обнаружить яркое пятно. Предполагается, что это глубокий кратер, на дне которого находится лед – та самая криомантия карликовой планеты. Лишь в 2015 г. первые 17 кратеров на церерианской поверхности получили свои имена. Тот кратер, в котором располагается яркое пятно, получил имя Оккатор в честь одного из второстепенных римских божеств.
В 2014 г. удалось обнаружить облака водяного пара, находящиеся в атмосфере Цереры. Это открытие было сделано с помощью инфракрасного телескопа. В том же году удалось сфотографировать Цереру с марсианской поверхности. Эту фотографию сделал марсоход Curiosity.
Огромный прорыв в изучении Цереры связан с космическим зондом АМС Dawn, который в 2015 г. вышел на орбиту Цереры и провел на ней 16 месяцев. С его помощью удалось обнаружить криовулкан Ахуна, высота которого составляет 4,5 км. Была картографирована поверхность Цереры и исследованы яркие белые пятна на ней.
Исследования Цереры не останавливаются – Китай планирует до 2030 года доставить на Землю образцы грунта с Цереры.
Факты
Приведем несколько интересных фактов о Церере:
В честь Цереры получил свое имя церий – химический элемент с 58-порядковым номером в таблице Менделеева. Он был открыт в 1803 г., спустя два года после обнаружения самой карликовой планеты.
С противоположной от криовулкана Ахуна стороны Цереры располагается кратер Керван. Предполагается, что они возникли одновременно – метеорит при падении образовал кратер, а ударные волны от этого падения сформировали гору Ахуну. Кстати, Ахуна – ближайший к Солнцу криовулкан.
Изначально Пиацци присвоил планете имя Церера Фердинанда. Фердинандом звали правившего тогда короля Сицилии. Впоследствии имя монарха убрали из наименования планеты.
Список использованных источников
Источник
Церера – карликовая планета
Карликовая планета Церера – самый большой объект в поясе астероидов между Марсом и Юпитером и единственной карликовой планетой, расположенной во внутренней Солнечной системе. Это был первый участник пояса астероидов, который был обнаружен, когда Джузеппе Пиацци заметил его в 1801 году. В 2015 году, Церера стала первой карликовой планетой, которую посетил космический корабль.
Церера гораздо больше и настолько отличается от своих скалистых соседей, что ученые классифицировали его как карликовую планету в 2006 году. Несмотря на то, что она составляет 25 процентов от общей массы пояса астероидов, то крошечный Плутон в 14 раз массивнее.
Планета названа в честь римской богини урожая и плодородия.
Размер и расстояние
С радиусом 476 километров, Церера имеет 1/13 радиуса Земли. Если бы Земля была размером с монету, Церера был бы примерно такой же большой, как маковое зернышко.
При среднем расстоянии 413 миллионов километров, Церера находится в 2,8 астрономических единиц от солнца. Одна астрономическая единица (сокращенно AЕ) – это расстояние от Солнца до Земли. Чтобы добраться от Солнца до Цереры солнечному свету понадобится 22 минуты.
Орбита и вращение
Церере необходимо 1 682 земных дней или 4,6 земных лет, чтобы сделать один оборот вокруг Солнца. Сутки длятся 9 часов, что делает его дневную длину одной из самых коротких в Солнечной системе.
Ось вращения Цереры наклонена всего на 4 градуса относительно плоскости его орбиты вокруг Солнца. Это означает, что она вращается почти идеально вертикально и не испытывает сезонов, как другие более наклонные планеты.
Формирование
Церера образовалась вместе с остальной Солнечной системой около 4,5 миллиардов лет назад, когда гравитация потянула закрученный газ и пыль, чтобы стать небольшой карликовой планетой. Ученые описывают планету как “эмбриональную планету”, что означает, что она начала формироваться, но не совсем закончилась. Рядом с Юпитером сильная гравитация помешала ему стать полностью сформированной планетой. Около 4 миллиардов лет назад, Церера поселилась в своем нынешнем месте среди оставшихся частей планетарной формации в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.
Структура и поверхность
Планета больше похожа на земные планеты (Меркурий, Венеру, Землю и Марс), чем на соседние с ним астероиды, но она гораздо менее плотная. У Цереры есть твердое ядро и мантия, сделанная из водяного льда. В действительности, планета может состоять из 25 процентов воды. Если это правильно, то она имеет больше воды, чем Земля. Поверхность каменистая и пыльная с большими отложениями соли.
Церера покрыта бесчисленными маленькими, молодыми кратерами, но ни один из них не больше 280 километров в диаметре. Это удивительно, учитывая, что карликовая планета, должно быть, была поражена многочисленными крупными астероидами за 4,5 миллиарда лет жизни.
Отсутствие кратеров может быть вызвано слоями льда чуть ниже поверхности. Возможно, что в прошлом гидротермальная активность, такая как ледяные вулканы, стерла некоторые большие кратеры.
В некоторых кратерах есть регионы, которые всегда находятся в тени. Вполне возможно, что без прямого солнечного света эти “холодные ловушки” могут иметь в себе лёд в течение длительных периодов времени.
Источник