Церера (планета джудже)

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Емблема за пояснителна страница Тази статия е за планетата джудже. За римската богиня вижте Церера.


Церера Ceres symbol.svg
Церера

Церера, заснета от телескопа Хъбъл.
Откриване A
Открит от Джузепе Пиаци
Дата 1 януари 1801 г.
Предварително означение A899 OF; 1943 XB B
Категория Основен пояс
(Семейство Церера)
Орбитални параметри C
Епоха 14 юли 2004 г. (юлиански ден 2453200,5)
Ексцентрицитет (e) 0,080
Голяма полуос (a) 413 949 Gm
(2,767 АЕ)
Перихелий (q) 380 890 Gm
(2,546 АЕ)
Афелий (Q) 447 008 Gm
(2,988 АЕ)
Орбитален период (P) 1681,243 дни
(4,60 години)
Средна орбитална скорост 17,91 km/s
Инклинация (i) 10,581°
Дължина на възходящия възел (Ω) 80,464°
Параметър на
перихелия
(ω)
73,947°
Средна аномалия (M) 0,744°
Физически характеристики
Размери 959,2×932,6 km
Маса 9,445×1020 kg
Плътност 2,05 g/cm³
Повърхностна гравитация 0,26 m/s²
Втора космическа скорост 0,51 km/s
Период на въртене 0,3781 дни
Спектрален клас Г-клас астероид
Албедо 0,113
Средна повърхностна температура ~167 K
Церера (планета джудже) в Общомедия

Церѐра (бивше обозначение 1 Церера) е най-малката позната планета-джудже в Слънчевата система и единствената, която се намиpа в астероидния пояс.[1][2][3][4] Представлява небесно тяло от скали и лед с диаметър 932 km, предстваляващо около 1/3 от масата на астеоридния пояс, и към момента е най-масивният астероид.[5][6] Открита е на 1 януари 1801 г. от италианския астроном Джузепе Пиаци. Това е първият открит астероид, но по това време Церера се е смятала за планета.[7] Наименована е на Церера, римската богиня на плодородието, майчинството и брака.По късно получава статут на планета-джудже.

Повърхността на Церера е най-вероятно смес от лед, хидратни минерали, въглеродни съединения и глини. Изглежда Церера е разделена на скално ядро, ледена мантия и е възможно да помещава океан от течна вода под повърхността си. От Земята видимата звездна величина на планетата е между 6,7 до 9,3 и дори и при най-голяма яркост е прекалено неясна за да бъде заблязана с просто око освен при изключително тъмно небе. Безпилотния космически апарат Даун изстрелян на 27 септември 2007 г. от НАСА се очаква да изследва Церера при преминаването си покрай нея през 2015 година.

До 2006 г. е Церера е квалифицирана като обикновен астероид.

Откриване[редактиране | edit source]

Джузепе Пиаци открива Церера, търсейки звезда в каталога на астронома Франсис Уоластоун, но вместо нея той открива движещ се на фона на звездите обект. Пиаци първоначално предполага, че е наблюдавал комета и не съобщава за откритието ѝ. Той наблюдава Церера до 11 февруари същата година, когато се разболява и впоследствие планетата се изгубва зад блясъка на Слънцето.

След като други астрономи научават за откритието по-късно, Карл Фридрих Гаус изобретява нов начин за изчисление орбитата на небесните тела, използвайки само три наблюдения, и тя е намерена на следващата година от немските астрономи Франц Хавер и Хайнрих Олберс. Йохан Елерт Боде разгласява, че Церера е „липсващата планета“ в неговия закон, която би трябвало да се намира между Марс и Юпитер. Церера обаче разочарова астрономите с малките си размери и Уилям Хершел предлага названието „астероид“ (подобен на звезда).

Наименование[редактиране | edit source]

Пиаци първоначално предлага името на астероида да бъде Церера Фердинандска (Cerere Ferdinandea), комбинирайки имената на богинята на земеделието от римската митология Церера и крал Фердинанд IV. Впоследствие обаче втората част от името е елиминирана. Церера също е наричана Хера за кратко в Германия.[8] В гръцката митология еквивалент на Церера е Деметра (Δήμητρα). В английския език Деметра се използва за наименование на астероида 1108 Деметра. Прилагателната форма е Церериански произлизаща от латинския родителен падеж Cereris. Старият астрономически символ на Церера е сърп (Символът на Церера), който е близък до символа на Венера , но с празно място в горния кръг. По-късно това е заменено от номерирана окръжност①.[9][10]

Елементът Церий открит през 1803 г. е кръстен на Церера.[11] В същата година друг открит елемент също е кръстен на планетата джудже, но по-късно откривателят му го преименова на Паладий (по името на втория открит астероид 2 Палада), когато Церий е вече кръстен.[12]

Физически характеристики[редактиране | edit source]

Сравнение между първите открити 10 обекта от астероидния пояс съпоставени с Луната на заден план. Церера е в най-ляво.

Церера е най-големият обект в астероидния пояс, намиращ се между орбитите на Марс и Юпитер. Поясът на Кайпер обаче съдържа по-големи тела като 28978 Иксион, 50000 Кваоар, 90482 Оркус и 90377 Седна.

За Церера е уникално това, че е достатъчно масивна, за да придобие сферична форма под действието на собствената си гравитация, подобно на останалите планети. Други големи астероиди като 2 Палада,[13] 3 Юнона[14] и най-вече 10 Хигия[15] имат подчертано неправилна форма. Масата на Церера равна на 9,45±0,04 × 1020 kg съставлява над 1/3 от общата маса на всички астероиди в Слънчевата система, за която се счита, че е 2,3 × 1021 kg[16] (която обаче от своя страна е едва 4% от масата на Луната). Наблюдения на планетата-джудже сочат, че вероятно притежава тънка атмосфера на небесно тяло и повишена повърхностна температура.

Церера е основното тяло в семейството астероиди Церера.

Вътрешна структура[редактиране | edit source]

Сплеснатата форма на Церера е несъвместима с недиференцирано тяла, което сочи за наличието на каменно ядро покрито от ледена мантия.[17] Тази мантия с дебелина 100 km (23%–28% от масата на планетата; 50% от обемът ѝ)[18] съдържа 200 млн m3 вода, което е повече от сладката вода намираща се на Земята.[19] Тези резултати са подкрепени от наблюденията направени от обсерваторията Кек през 2002 г. и от еволюционно моделиране.[20] Също така някои характеристика на повърхността и историята ѝ сочат за наличието на летливи вещества под повърхността на Церера.

Повърхност[редактиране | edit source]

Компютърно изображение на вероятния строеж на Церера. Най-отвътре каменно ядро, обвито от ледена мантия, която е обвита от тънка външна кора.

Повърхността на Церера силно наподобява по състав тази на К-клас астероидите.[21] Съществуват и някои разлики. Често срещана черта на инфачервения спектър на Церера е този на хидратираните минерали, които сочат за наличието на големи количества вода във вътрешността на планетата-джудже. Други вероятни съставки на повърхността са глини богати на желязо (кронстедтити) и карбонатни минерали (доломит и сидерит), които са често срещани минерали във въглеродно-хондритните меторити.[21] Карбонати и глини често липсват при другите К-клас астероиди.[21] Понякога Церера е класифицирана като Г-клас астероид.[22]

Повърхността на Церера е относително топла. Максималната измерена температура е 235 K (около −38 °C, −36 °F), измерена на 5 май 1991 година.[23]

Само няколко особености на повърхността са забелязани със сигурност. На ултравиолетова снимка с висока резолюция направен от телескопа Хъбъл през 1995 година се вижда тъмно петно, което е кръстено „Пиаци“ по името на откривателя на астероида.[22] Това тъмно петно се смята за кратер. По-късно инфрачервени изображение с висока резолюция направени при пълно завъртане на Церера от обесерватория Кек с помощта на адаптивна оптика показва няколко тъмни и светли особености движещи се със завъртането на астероида.[24][25] Две от тъмните особености имат кръгова форма и най-вероятно са кратери. На едното тъмно петно се наблюдава по-светъл централен участък, докато другото е разпознато като кратера Пиаци.[24][25] По-нови снимки на Хъбъл направени през 2003 и 2004 г. при пълно завъртане на планетата-джужде показват 11 разпознаваеми особености, вида на които е непознат към момента.[26][27] Една от тези особености съответства на Пиаци разпознат по-рано.[26]

Последното наблюдение потвърждава че северният полюс на Церера сочи към ректасцензия 19 ч 24 мин (291°), деклинация +59°, в съзвездието Дракон. Това означава че наклонът на оста на Церера е много малък — около 3°.[17][26]

Атмосфера[редактиране | edit source]

Има вероятност Церера да притежава слаба атмосфера и наличие на скреж по повърхността.[28] Лед на повърхността не би трябвало да има на разстояние по-близо от 5 АЕ от Слънцето,[29] защото ще се изпари под директното влияние на слъчевата радиация. Вода може да мигрира от дълбоките слоеве на планетата-джудже към по-горните, но ще изчезне за много кратко време. В резултат е много трудно да бъдат засечени водни изпарения. Вода, изчеваща от северния полюс на Церера, вероятно е наблюдавана през 1990 г., но това не е сигурно доказано. Възможно е да се засече изчезването на вода в околностите на скоро образувал се ударен кратер или при пукнатини в подповърхностните пластове на планетата-джудже.[24] Ултравиолетови наблюдения, направени от космическия апарат IUE, засичат сравнително големи количества хидроксидни йони близо до церерианския северен полюс, които са продукт на дисоциация на водните пари, причинена от слънчевата радиация.[28]

Наблюдение[редактиране | edit source]

Когато Церера е в опозиция близка до перихелия, може да достигне видидима величина от +6,7[30], което я прави прекалено неясна, за да се наблюдава с просто око, но при определени условия човек с много остро зрение може да види тази планета-джудже. Церера ще бъде най-ярка (6,73) на 8 декември 2012 г.[31] Единствените други астероиди, които могат да достигнат толкова ярка величина, са 4 Веста и при редки опозиции до перихелия 2 Палада и 7 Ирида.[32] При съединение Церера има величина +9,3, което съответства на най-слабо видимите обекти с бинокъл с увеличение 10×50. Въпреки това планетата-джудже може да бъде видяна, когато е над хоризонта при напълно тъмно небе.

Най-известните наблюдения на Церера са изброени по-долу.

  • На 13 ноември 1984 г. във Флорида, САЩ, в Карибския басейн и в Мексико едновременно е наблюдавана окултация на звезда зад Церера.[33]
  • Ултравиолетови изображения с резолюция 50 km/пиксел от телескопа Хъбъл, заснети на 25 юни 1995[22][34]
  • Инфрачервени изображения с резолюция 30 km/пиксел, направени от обсерватория Кек през 2002 г. с помощта на адаптивна оптика[25]
  • Изображения от видимия спектър с резолюция 30 km/пиксел, направени от Хъбъл през 2003 и 2005 година[26][27]

Изследване[редактиране | edit source]

Художествено изображение на Даун със запален йонен двигател. Церера е поставена на заден план (дясно).

Космическия апарат „Даун“ е изстрелян през 2007 година и в момента пътува към астероида. Апаратът ще изследва астероида 4 Веста и към 2015 г. ще влезе на орбита около Церера. Сондата е в орбита около 4 Веста от 15 юли 2011 година. След като приключи едногодишна мисия, тя ще се отправи към Церера и ще я достигне към 2015 година, пет месаца преди „Нови хоризонти“ да достигне Плутон.[35] По този начин Даун ще бъде първият космически апарат, който ще изучава планета джудже от бизко разтояние.

Според профила на мисията Даун трябва да влезе в орбита около Церера на височина 5 900 km. Апаратът ще слезе до височина 1 300 km след 5-месечни изследвания и след това до 700 km след още 5 месеца.[36] Сред научните инструменти на Даун има камера, визуален и инфрачервен спектрометър и детектор на гама-лъчи и неутрони. С тези инструменти ще се изучават формата на планетата и нейният състав.[35]

Интересни факти[редактиране | edit source]

Химическият елемент церий, открит през 1803 г. независимо, но едновременно от Йонс Якоб Берзелиус и Мартин Хайнрих Клаптрот, носи името на астероида Церера.

Вижте също[редактиране | edit source]

Източници[редактиране | edit source]

  1. NASA – Dawn at a Glance. // NASA. Архив на оригинала от 2011-10-05. Посетен на 14 August 2011.
  2. Shiga, David. Dawn captures first orbital image of asteroid Vesta. // New Scientist. Архив на оригинала от 2011-10-05. Посетен на 7 August 2011.
  3. Space Telescope Science Institute. Hubble 2008: Science year in review. NASA Goddard Space Flight Center, 2009. с. 66.
  4. Alan Stern. Origin of the Solar System with Dr. Alan Stern. // Challenger Center for Space Science Education, 2009.
  5. Pitjeva, E. V.; Precise determination of the motion of planets and some astronomical constants from modern observations, in Kurtz, D. W. (Ed.), Proceedings of IAU Colloquium No. 196: Transits of Venus: New Views of the Solar System and Galaxy, 2004 Шаблон:WebCite
  6. Moomaw, Bruce. Ceres As An Abode Of Life. // spaceblooger.com, 2007-07-02. Посетен на 2007-11-06.
  7. Coffey, Jerry. The First Asteroid Discovered. // universetoday.com. Архив на оригинала от 2011-10-05. Посетен на 2 September 2011.
  8. Foderà Serio, G.; Manara, A.; Sicoli, P.. Giuseppe Piazzi and the Discovery of Ceres. // Asteroids III. Tucson, Arizona, University of Arizona Press, 2002. с. 17–24. Посетен на 6 април 2012.
  9. Forbes, Eric G.. Gauss and the Discovery of Ceres. // Journal for the History of Astronomy 2. 1971. с. 195–199.
  10. Gould, B. A.. On the symbolic notation of the asteroids. // Astronomical Journal 2 (34). 1852. DOI:10.1086/100212. с. 80.
  11. Staff. Cerium: historical information. // Adaptive Optics. Посетен на 6 април 2012.
  12. Amalgamator Features 2003: 200 Years Ago. // 2003-10-30. Архив на оригинала от February 7, 2006. Посетен на 6 април 2012.
  13. Carry, B. и др. Asteroid 2 Pallas Physical Properties from Near-Infrared High-Angular Resolution Imagery. // ISO. ESO Planetary Group: Journal Club, 2007.
  14. Kaasalainen, M. и др. Models of Twenty Asteroids from Photometric Data. // Icarus 159 (2). 2002. DOI:10.1006/icar.2002.6907. с. 369–395.
  15. 10 Hygiea: ISO Infrared Observations. // Icarus 156 (1). 2002. DOI:10.1006/icar.2001.6775. с. 202.
  16. Pitjeva, E. V.. High-Precision Ephemerides of Planets—EPM and Determination of Some Astronomical Constants. // Solar System Research 39 (3). 2005. DOI:10.1007/s11208-005-0033-2. с. 176.
  17. а б Thomas, P. C. и др. Differentiation of the asteroid Ceres as revealed by its shape. // Nature 437 (7056). 2005. DOI:10.1038/nature03938. с. 224–226.
  18. 0.72–0.77 anhydrous rock by mass, per William B. McKinnon, 2008, "On The Possibility Of Large KBOs Being Injected Into The Outer Asteroid Belt". American Astronomical Society, DPS meeting #40, #38.03 Шаблон:WebCite
  19. Carey, Bjorn. Largest Asteroid Might Contain More Fresh Water than Earth. // SPACE.com, 7 September 2005. Посетен на 1 април 2012.
  20. McCord, Thomas B.. Ceres: Evolution and current state. // Journal of Geophysical Research 110 (E5). 2005. DOI:10.1029/2004JE002244. с. E05009.
  21. а б в Rivkin, A. S. и др. The surface composition of Ceres:Discovery of carbonates and iron-rich clays. // Icarus 185 (2). 2006. DOI:10.1016/j.icarus.2006.08.022. с. 563–567.
  22. а б в Parker, J. W. и др. Analysis of the first disk-resolved images of Ceres from ultraviolet observations with the Hubble Space Telescope. // The Astrophysical Journal 123 (1). 2002. DOI:10.1086/338093. с. 549–557.
  23. Saint-Pé, O. и др. Ceres surface properties by high-resolution imaging from Earth. // Icarus 105 (2). 1993. DOI:10.1006/icar.1993.1125. с. 271–281.
  24. а б в Carry, Benoit и др. Near-Infrared Mapping and Physical Properties of the Dwarf-Planet Ceres. // Astronomy & Astrophysics 478 (1). November 2007. DOI:10.1051/0004-6361:20078166. с. 235–244.
  25. а б в Staff. Keck Adaptive Optics Images the Dwarf Planet Ceres. // Adaptive Optics, 2006-10-11. Архив на оригинала от 2010-01-18. Посетен на 4 април 2012.
  26. а б в г Li, Jian-Yang и др. Photometric analysis of 1 Ceres and surface mapping from HST observations. // Icarus 182 (1). 2006. DOI:10.1016/j.icarus.2005.12.012. с. 143–160.
  27. а б Largest Asteroid May Be 'Mini Planet' with Water Ice. // HubbleSite, 2005-09-07. Посетен на 3 април 2012.
  28. а б A'Hearn, Michael F. и др. Water vaporization on Ceres. // Icarus 98 (1). 1992. DOI:10.1016/0019-1035(92)90206-M. с. 54–60.
  29. Hubble Directly Observes Planet Orbiting Fomalhaut. // Hubblesite, 2008-11-13. Архив на оригинала от 2011-10-05. Посетен на 3 април 2012.
  30. Menzel, Donald H.; and Pasachoff, Jay M.. A Field Guide to the Stars and Planets. 2nd. Boston, MA, Houghton Mifflin, 1983. ISBN 978-0-395-34835-2. с. 391.
  31. APmag and AngSize generated with Horizons (Ephemeris: Observer Table: Quantities = 9,13,20,29) Шаблон:WebCite
  32. Martinez, Patrick, The Observer's Guide to Astronomy, page 298. Published 1994 by Cambridge University Press
  33. Millis, L. R. и др. The size, shape, density, and albedo of Ceres from its occultation of BD+8 deg 471. // Icarus 72 (3). 1987. DOI:10.1016/0019-1035(87)90048-0. с. 507–518.
  34. Observations reveal curiosities on the surface of asteroid Ceres. // Архив на оригинала от 2011-10-05. Посетен на 4 април 2012.
  35. а б Russel, C. T. и др. Dawn Discovery mission to Vesta and Ceres: Present status. // Advances in Space Research 38 (9). 2006. DOI:10.1016/j.asr.2004.12.041. с. 2043–2048.
  36. Rayman, Marc. Dawn: mission description. // UCLA—IGPP Space Physics Center, 2006-07-13. Архив на оригинала от 2010-01-18. Посетен на 2007-04-27.

Външни препратки[редактиране | edit source]


Астероиден пояс
... | (астероиден навигатор) | 1 Церера | 2 Палада | ...
1 Церера | 2 Палада | 3 Юнона | 4 Веста | 5 Астрея | 6 Хеба | 7 Ирида | 8 Флора
9 Метис | 10 Хигия | 11 Партенопа | 12 Виктория | 13 Егерия | 14 Ирена
15 Евномия | 16 Психея | 17 Тетида | 18 Мелпомена | 19 Фортуна | 20 Масалия