Ceres (astronomie)

Ceres (1 Ceres)
Imagine a lui Ceres realizată de sonda Dawn în 6 mai 2015
Descoperire	1 ianuarie 1801
Descoperitor	Giuseppe Piazzi
Clasificare	Centura principală , planeta pitică
Clasa spectrală	G [1] [2] [3]
Denumiri alternative	A899 OF 1943 XB [4]
Parametrii orbitali
(la momentul respectiv 2455400.5 23 iulie 2010 [4] )
Axa semi-majoră	413 690 000 km 2.765 UA
Periheliu	380 951 000 km 2.546 UA
Afelion	446 428 000 km 2.984 UA
Perioadă orbitală	1679.667 zile (4,60 ani )
Viteza orbitală	17,910 km / s [5] (medie)
Înclinare pe ecliptică	10,586 °
Excentricitate	0,079
Longitudine de nod ascendent	80,393 °
Argom. a periheliului	72,589 °
Anomalie medie	113,410 °
Par. Tisserand (T J )	3.310 [4] ( calculat )
Sateliți	0
Date fizice
Equat. Diametru	974,6 ± 3,6 km [1]
Polar diametru	909,4 ± 3,2 km [1]
Diametrul mediu	952,4 km [4]
Suprafaţă	2,85 × 10 12 m²
Masa	9,43 × 10 20 kg [6]
Densitate medie	(2,077 ± 0,036) × 10 3 kg / m³ [1]
Accelerare de greutate la suprafață	0,278 m / s² (0,028 g ) [5]
Viteza de evacuare	515 m / s [5]
Perioada de rotație	0,3781 zile (9 h 4 min 28 s) [7]
Înclinarea axială	~ Al treilea [1]
AR polul nord	19 h 24 min 291 ° [1]
Declinaţie	59 [1]
Temperatura superficial	~ 167 K [8] (medie) 239 K [8] (max)
Albedo	0,090 ± 0,0033 (geometric, vizibil) [9]
Date observaționale
Aplicația Magnitude.	6,7 [10] (min) 9,3 [10] (maxim)
Aplicația Magnitude.	6,79
Magnitudine abs.	3,34 ± 0,02 [4]
Diametru aparent	0,33 " [11] (min) 0,84 " [12] (max)
Editați datele pe Wikidata · Manual

Frontispiciul descoperirii noii planete Ceres Ferdinandea

Ceres (din latinescul Cerēs , Ceres , numit inițial Ceres Ferdinandea , catalogat ca 1 Ceres conform denumirii asteroidale ) este cel mai masiv asteroid din centura principală a sistemului solar ; descoperirea sa, care a avut loc la 1 ianuarie 1801 de către Giuseppe Piazzi de la observatorul astronomic din Palermo , a fost prima pentru un asteroid și timp de jumătate de secol Ceres a fost considerată a opta planetă ^[13] . Din 2006, Ceres este singurul asteroid din sistemul solar interior considerat o planetă pitică , precum Pluto , Makemake , Haumea și Eris , care totuși aparțin sistemului solar exterior . ^[14]

Diametrul său variază de la 900 la 1000 km ^[4], iar masa sa este egală cu 32% din cea a întregii centuri principale. ^{[15] [16]} Centura Edgeworth-Kuiper conține obiecte mult mai mari decât Ceres; pe lângă planetele pitice deja menționate, ne amintim de Quaoar , Orco și Sedna . Observațiile astronomice au dezvăluit că are o formă sferică. ^[9] Suprafața sa este probabil compusă dintr-un amestec de gheață de apă și diverse minerale , cum ar fi carbonați și argile hidratate . ^[17] Ceres a suferit un proces de diferențiere , care a dus la formarea unui miez stâncos și a unei mante de materiale înghețate ^[1] și poate găzdui un ocean de apă lichidă sub suprafață. ^{[18] [19]}

De pe Pământ apare ca un obiect stelar a cărui magnitudine variază între 6,7 și 9,3. Luminozitatea sa este prea slabă pentru a fi văzută cu ochiul liber . ^[10] La 27 septembrie 2007 , NASA a lansat misiunea Dawn care a vizitat Vesta în 2011 - 2012 ; nava spațială Dawn a intrat pe orbita în jurul Ceres pe 6 martie 2015. ^[20] .

Observare

Când Ceres este în opoziție lângă periheliul său, el poate atinge o magnitudine aparentă de +6,7 ^[10] . Un corp ceresc cu o astfel de strălucire aparentă este prea slab pentru a putea fi văzut cu ochiul liber , dar în anumite condiții de vizibilitate poate fi identificat fără a recurge la binoclu sau telescoape . Ceres a atins luminozitatea maximă (egală cu 6,73) pe 18 decembrie 2012 . ^[21] Singurii alți asteroizi principali din centură care ating această magnitudine sunt Vesta și, în timpul opozițiilor rare în apropierea periheliului, Pallas și Iris . ^{[22] [23]}

În timpul unei conjuncții , Ceres atinge o magnitudine de +9,3, aproape de limita de vizibilitate a binoclului 10 × 50. Prin urmare, poate fi văzut cu binoclu ori de câte ori este deasupra orizontului și în timpul unei nopți întunecate.

Istoria observațiilor

Descoperire

Ceres a fost identificat la 1 ianuarie 1801 de astronomul italian Giuseppe Piazzi . ^[24] Piazzi l-a botezat Ceres Ferdinandea în cinstea zeiței romane Ceres (protectorul grâului și Siciliei ) și a lui Ferdinand al III-lea al Siciliei . Adjectivul Ferdinandea a căzut apoi în uz în comunitatea internațională.

De ceva vreme Ceres a fost numit și Hera , în Germania . ^[24]

Corpul ceresc a fost descoperit când, de la Observatorul Regal din Palermo , Piazzi căuta steaua catalogată de Nicolas-Louis de Lacaille drept Lacaille 87, deoarece poziția sa nu corespundea cu cea raportată în catalogul zodiacal al lui Johann Tobias Mayer (la sfârșitul a descoperit că Francis Wollaston , în reeditarea catalogului Mayer, făcuse o greșeală).

Deci, la 1 ianuarie 1801 Piazzi a descoperit un obiect luminos în constelația Taurului . ^[25] Prima observație l-a determinat să facă ipoteza că ar fi o stea fixă, neprezentată în catalog. Cu toate acestea, în zilele următoare, el a observat că nu mai este în poziția inițială și a bănuit că este vorba despre o stea diferită, dar observațiile ulterioare l-au convins că steaua are propria sa mișcare: mai întâi s-a deplasat către Berbec și ulterior el parcursese o întindere în mișcare retrogradă, care îl adusese lângă stelele 13 și 14 Tauri . ^[25]

Piazzi nu a putut urmări mișcarea lui Ceres suficient de mult (a făcut doar douăzeci și patru de observații) înainte ca, pe 11 februarie, steaua să intre în conjuncție și astfel să devină invizibilă de pe Pământ ; nu s-a putut determina orbita acesteia, iar Ceres s-a pierdut. ^[24]

În ciuda condițiilor bune pentru descoperirea unei noi planete , Piazzi a decis să fie precaut și, în unele scrisori către alți astronomi, a anunțat pur și simplu că a identificat o cometă . Într-o scrisoare către astronomul Barnaba Oriani din Milano , prieten și compatriot, Piazzi și-a dezvăluit suspiciunile:

Imagine a lui Ceres realizată în 2001 de telescopul spațial Hubble în ultraviolet ^[26]

În aprilie, Piazzi a trimis observațiile sale complete lui Oriani, Johann Elert Bode și Jérôme Lalande la Paris . Ulterior au fost rezumate în ediția din septembrie 1801 a Monatliche Correspondenz . ^[24]

Carl Friedrich Gauss , la vârsta de douăzeci și patru de ani, a reușit să ofere astronomilor mijloacele de recuperare a asteroidului prin dezvoltarea unei noi metode de determinare a orbitei unui corp ceresc cu doar trei observații. Metoda s-a bazat pe utilizarea celor mai mici pătrate , metodologie pe care Gauss a dezvoltat-o ​​special pentru astronomie, dar care, datorită eficacității sale, s-a răspândit în multe alte zone. În câteva săptămâni Gauss a prezis traiectoria lui Ceres pe baza datelor colectate de Piazzi și i-a comunicat rezultatele lui Franz Xaver von Zach , editor al Monatliche Correspondenz . La 31 decembrie 1801 , Franz Xaver von Zach și Heinrich Wilhelm Olbers au confirmat cu certitudine redescoperirea Ceres. ^[24]

Johann Elert Bode credea că Ceres era „planeta dispărută” prezisă de Johann Daniel Titius , ^[27] orbitând între Marte și Jupiter la o distanță, conform legii Titius-Bode , de 419 milioane de kilometri (2,8 UA ) de Soare. Ceres i s-a atribuit un simbol astronomic (o seceră din care există mai multe variante - ), și a rămas listată ca planetă în tabele și cărți astronomice timp de aproximativ jumătate de secol, până când au fost descoperite mai multe planete. ^{[28] [29]} Ceres s-a dovedit a fi dezamăgitor de mic: discul său nu se distinge de instrumentele vremii, așa că William Herschel pentru a-l descrie în 1802 a inventat termenul „ asteroid ” („asemănător cu o stea”). ^[24]

Observații ulterioare

Imagine a lui Ceres realizată de telescopul spațial Hubble în 2004

Stabilirea mărimii lui Ceres nu a fost ușoară; William Herschel (1802) a estimat un diametru de 259 km, Schröter (1811) de zece ori mai mare decât 2.613 km. ^[30] Capacitățile limitate ale telescoapelor din prima jumătate a secolului al XIX-lea, în plus, au generat halouri în jurul lui Ceres interpretate ca o comă de la Herschel - deși diferită de una cometară - sau ca o atmosferă de Schröter. Unele îmbunătățiri au avut loc în a doua jumătate a secolului, odată cu difuzarea catalogului de stele Bonner Durchmusterung în 1852 și introducerea atât a scalei de mărime logaritmică, dezvoltată de Norman Pogson în 1854, cât și a fotometriei în 1861. Cu toate acestea, există nicio valoare comună pentru albedo de Ceres, estimările propuse pentru diametrul său au continuat să arate o variabilitate considerabilă. ^[30]

În 1895 Edward Emerson Barnard a estimat că diametrul lui Ceres este de 781 ± 87 km, revizuit în 1901 la 706 ± 86 km, ambii obținuți folosind un micrometru de sârmă. ^[30] Aceste valori s-au presupus a fi corecte în următorii cincizeci de ani. În noile lucrări publicate în anii șaizeci și șaptezeci , au fost propuse noi estimări bazate în principal pe măsurători fotometrice, între 1020 și 1220 km, cu o incertitudine de aproximativ 100 km. ^[30] Au fost propuse și primele măsurători ale masei Ceres, care, cu toate acestea, au supraestimat valoarea acceptată astăzi. ^[31]

Cu toate acestea, a fost necesară o ocultare stelară pentru a obține o măsurare directă a diametrului ^[30] și oportunitatea a apărut la 13 noiembrie 1984, când Ceres a ocultat steaua BD + 8 ° 471. Evenimentul, observat în Mexic , Florida și Caraibe , a permis estimarea razelor ecuatoriale și polare, densitatea medie, albedo și a sugerat că Ceres era un sferoid oblat, în echilibru hidrostatic. ^[32]

Imagini cu Ceres realizate prin Telescopul Spațial Hubble în 2003 și 2004 cu o rezoluție de aproximativ 30 km / pixel. Natura petelor luminoase vizibile la suprafață nu este clară. ^[33]

În timp ce ipoteza că Ceres a fost un planetoid care a supraviețuit procesului de formare a planetelor terestre din sistemul solar interior s-a întărit, au fost făcute observații fără precedent cu telescoapele medii și mari construite în anii 1990 și 2000 . Alegerea NASA de a vă trimite o misiune exploratorie a contribuit apoi la creșterea interesului. ^[34] Ceres a fost fotografiat pentru prima dată prin telescopul spațial Hubble la 25 iunie 1995, în ultraviolete cu o rezoluție de 50 km; ^{[3] [26]} și ulterior în lungimile de undă vizibile în 2003 și 2004, cu o rezoluție de 30 km (cea mai bună în septembrie 2011). ^{[9] [33]}

În 2002, imagini în infraroșu cu o rezoluție de 30 km au fost realizate prin telescopul Keck , care monta optică adaptivă . ^[35] În 2011 observațiile au fost repetate cu Telescopul foarte mare , cu o rezoluție de 75 km. ^[36] Observatorul spațial Herschel al ESA a fost, de asemenea, utilizat între 2011 și 2013 pentru a observa Ceres în infraroșul îndepărtat, detectând vaporii de apă și localizând cele două zone de suprafață unde ar fi produs. ^[37]

Setul de date colectate a determinat Uniunea Astronomică Internațională (UAI) în 2006 să includă Ceres, unic printre asteroizii principali ai centurii, în clasa planetelor pitice . ^[38]

Misiuni spațiale

Logo-ul misiunii Dawn a NASA

Semnalele radio de la sondele care orbitează Marte și suprafața acestuia între 1961 și 2003 au fost utilizate pentru a determina variațiile induse în orbita planetei de atracția gravitațională a asteroizilor majori; acest lucru ne-a permis și să calculăm masa lui Ceres. ^[39]

În 1979 a fost depusă o misiune de cătreAgenția Spațială Europeană (ESA), denumită Asterex , care ar fi trebuit să fie lansată în 1987 și ar fi făcut cinci zboruri apropiate ale asteroizilor mari, inclusiv Ceres. Sonda ar fi fost propulsată de un motor rachetă bi-propulsor și echipată cu panouri fotovoltaice pentru generarea de electricitate; stabilizat pe trei axe, ar fi fost echipat cu o cameră, un spectrometru cu infraroșu și un altimetru radar. Asterex a fost însă respins, în principal pentru că nu ar fi permis o simplă repartizare a costurilor între agenția europeană și NASA . Reelaborată într-o nouă propunere, Analiza optică și radar a gravitației asteroide (AGORA), a fost din nou transmisă ESA, dar totuși respinsă. În cele din urmă, din experiența acumulată, s-a născut o a treia propunere care ar implica în cele din urmă ambele agenții: Multiple Asteroid Orbiter with Solar Electric Propulsion (MAOSEP), echipat cu un sistem de propulsie electrică și al cărui plan de zbor prevedea, de asemenea, ca sonda să intre pe orbită în jurul Vesta. Cu toate acestea, NASA a susținut în 1985 că nu are niciun interes pentru o misiune de explorare a asteroizilor și propunerea a fost din nou respinsă. ^[40]

Ceres așa cum a fost văzut de Dawn, 13 ianuarie 2015. ^[41] Craterele sunt clar vizibile la suprafață; sonda Dawn a observat Ceres timp de o oră și definirea imaginilor a permis stabilirea perioadei de rotație de 9 ore. ^[42]

În anii 1980, Franța , Germania , Italia , Rusia și Statele Unite au făcut, de asemenea, propuneri de misiuni în centura de asteroizi, dar niciuna dintre ele nu a fost aprobată de organele de selecție. ^[40]

În 2001 preliminar și în 2004 definitiv, NASA a aprobat în cele din urmă misiunea Dawn , prima care a ajuns la Ceres în aprilie 2015 . ^[43] Dezvoltat de Jet Propulsion Laboratory , a fost lansat pe 27 septembrie 2007; prima sa țintă a fost asteroidul Vesta , atins în iulie 2011 și în jurul căruia a rămas pe orbită până în iulie 2012, când a reluat o orbită heliocentrică care l-a determinat să ajungă la Ceres pe 6 martie 2015. ^{[20] [44]} Folosind propulsie electrică , de fapt, a fost posibil să se dezvolte o misiune care, în ciuda costurilor reduse ale programului Discovery , a intrat pe orbită în jurul a două obiecte mari din centura principală. Sonda este echipată cu o cameră și două spectrometre , unul funcționând în infraroșu și vizibil, iar celălalt în raze gamma . ^[45] Nava spațială, așa cum era de așteptat, a făcut observațiile Ceres treptat mai aproape. ^[46] În februarie 2017, revista Science a publicat un studiu al „ Institutului Național de Astrofizică , datorită măsurătorilor efectuate de spectrometrul italian VIR (Spectrometru vizual și infraroșu) la bordul sondei Dawn , a reușit să dezvăluie urme abundente de alifatic. hidrocarburi . Regiunea Ceres implicată în acest studiu este situată în vecinătatea craterului Ernutet . Cercetătorii fac ipoteza că moleculele alifatice s-au format datorită proceselor hidrotermale. ^[47]

Parametrii orbitali

Orbita lui Ceres

Ceres urmează o orbită între cele ale lui Marte și Jupiter , în centura principală de asteroizi. Finalizează o revoluție în jurul Soarelui în 4,6 ani . Orbita are o înclinație de 10,6 ° față de planul ecliptic (o valoare destul de moderată dacă este comparată cu 7 ° din orbita lui Mercur și 17 ° din cea a lui Pluto ) și o excentricitate de 0,08 (comparabilă cu cea a orbitei lui Marte , egal cu 0,09). ^[48]

Diagrama prezintă orbitele Ceres (albastru) și ale unor planete (alb / gri). Porțiunile fiecărei orbite sub planul ecliptic sunt marcate cu culori mai închise, în timp ce poziția soarelui este marcată cu un plus în roșu. Imaginea din stânga sus este o vedere polară a porțiunii sistemului solar din orbita lui Jupiter și arată poziția lui Ceres în spațiul dintre orbitele lui Marte și Jupiter. Imaginea din dreapta sus este o mărire a celei anterioare și permite o comparație între pozițiile afeliului (Q) și periheliului (q) din Ceres și Marte. Interesant este că periheliul lui Ceres (precum și cel al altor câțiva asteroizi mari) se află pe partea opusă a Soarelui față de cea a lui Marte. Imaginea de mai jos este o vedere în perspectivă care vă permite să comparați înclinația orbitală a lui Ceres cu cea a lui Marte și Jupiter.

Mult timp Ceres a fost considerat prototipul unei familii omonime de asteroizi ; ^[49] această grupare este acum în uz, întrucât Ceres, având în mod coincident parametri orbitali similari, nu avea corelație fizică cu ceilalți membri ai familiei, ^[50] care a fost redenumită familia Gefion , de la numele asteroidului din numărul de identificare cea mai mică apartenență la aceasta, 1272 Gefion .

Ceres finalizează o rotație în jurul axei sale în 9 ore și 4 minute. ^[51]

Formare

Animație obținută din imagini colectate în februarie 2015 de sonda Dawn

Ceres este probabil o protoplanetă (embrion planetar) format acum 4,57 miliarde de ani în centura de asteroizi și a supraviețuit, relativ intact, ^[18] procesului de formare a sistemului solar, ^[52] spre deosebire de majoritatea protoplanetelor din sistemul intern care fie s-au contopit cu reciproc pentru a forma planetele terestre sau au fost expulzați din sistem de Jupiter. ^[52] O teorie alternativă propune că Ceres s-a format în centura Kuiper și apoi a ajuns la poziția actuală în urma unui proces de migrare . ^[53] O altă protoplanetă probabilă prezentă în centura principală, Vesta , are mai puțin de jumătate din dimensiunea Ceres și a suferit un impact major după încheierea fazei de solidificare, ceea ce a determinat pierderea a aproximativ 1% din masa sa. ^[54]

Evoluția geologică a Ceres a depins de sursele de căldură disponibile în timpul formării sale și în perioada imediat următoare: fricțiunea procesului de acumulare și decăderea diferiților radionuclizi (incluzând probabil elemente de scurtă durată, cum ar fi ²⁶ Al ). Se crede că căldura a fost suficientă pentru a permite Ceres să se diferențieze într-un miez stâncos și manta de gheață la scurt timp după formarea sa. ^{[9] [18]} Procesul ar fi putut determina și o reînnoire a suprafeței datorită fenomenelor de criovulcanism și acțiunii fenomenelor tectonice . ^[18] Cu toate acestea, datorită dimensiunilor reduse, Ceres s-ar fi răcit rapid și ar fi oprit manifestarea unor astfel de fenomene. ^{[18] [19]} Gheața prezentă la suprafață s-ar sublima treptat, lăsând diferite argile minerale hidratate . ^[17]

Ceres astăzi pare a fi un corp inactiv, a cărui suprafață este sculptată doar de cratere . ^[9] Prezența unei cantități semnificative de gheață de apă în compoziția sa ^[1] deschide posibilitatea ca Ceres să aibă sau să aibă un strat de apă lichidă în interiorul său, ^{[18] [19]} pentru care este adesea folosit termenul " ocean". ^[17] Dacă un astfel de strat ar exista, se crede că acesta ar fi situat între miezul stâncos și mantaua de gheață, similar cu ceea ce a fost teoretizat pentru Europa . ^[18] Prezența substanțelor dizolvate ( săruri ), amoniacului , acidului sulfuric sau a altor substanțe antigel în apă ar favoriza existența unui strat lichid. ^[18]

Caracteristici fizico-chimice

Masă și dimensiuni

Dimensiunea primilor zece asteroizi descoperiți în centura principală în comparație cu Luna Pământului. Ceres este primul din stânga.

Ceres este cel mai mare obiect din centura principală de asteroizi, între orbitele lui Marte și Jupiter. ^[17] Diametrul său este de aproximativ 950 km. ^[4] Masa sa a fost determinată prin măsurarea acțiunii sale asupra altor asteroizi, iar rezultatele propuse de diverși cercetători diferă doar ușor. ^[55] Începând cu 2008, media celor mai precise trei rezultate este de aproximativ 9,4 × 10 ²⁰ kg . ^{[6] [55]} Astfel, Ceres reprezintă aproape o treime din masă ( (3,0 ± 0,2) × 10 ²¹ kg ) a centurii principale, ^[39] la rândul său egală cu aproximativ 4% din masa Lunii . Masa Ceres este suficientă pentru a-i da o formă aproape sferică, în echilibru hidrostatic : ^[1] este, adică un sferoid stabil comprimat gravitațional sau un corp planetar . Singurul alt asteroid cunoscut de acest tip este Vesta . Alți asteroizi mari, cum ar fi Pallas ^[56] și Hygieia ^[57] , par mult mai puțin obișnuiți.

Centura Edgeworth-Kuiper conține totuși obiecte mult mai mari decât Ceres; pe lângă celelalte patru planete pitice - Eris , Pluto , Makemake și Haumea , a fost estimat și un diametru mai mare pentru alte șase obiecte trans- neptuniene - inclusiv Quaoar , Orc și Sedna .

Datorită masei sale, Ceres este unul dintre corpurile minore pe care Centrul Planetei Minore le consideră printre perturbatorii orbitelor obiectelor mai mici. ^[58]

Compoziţie

Informațiile cunoscute despre compoziția Ceres sunt limitate, derivate în principal din observarea spectroscopică a suprafeței sale. ^[17] Asociat în anii șaptezeci și optzeci cu condrite carbonice, ^[17] Ceres este acum inclusă în rândul asteroizilor de tip G , ^{[1] [2] [3]} diferențiat de asteroizii de tip C mai obișnuiți prin unele linii de absorbție în ultraviolete .

Spectrul de emisie al Ceres este destul de plat în vizibil și în infraroșu apropiat. ^[17] Cu toate acestea, are câteva linii de absorbție care i-au permis lui Andrew S. Rivkin și colegilor să identifice unele componente ale suprafeței. Una dintre cele mai semnificative benzi de absorbție este situată lângă 3 μm și ar trebui să corespundă materialelor hidratate , cum ar fi argile bogate în fier ( cronstedtite ); în timp ce alte serii de benzi, apropiate de 3,3 µm și 3,8-3,9 µm, ar indica prezența carbonaților precum dolomitul și sideritul cu o abundență de 4-6%. ^[17] . O identificare clară a vaporilor de apă a provenit din observațiile în infraroșu îndepărtat care au identificat liniile de absorbție în apropierea a 538 µm. ^[59] Toate aceste date ar putea fi indicative ale prezenței unei cantități semnificative de apă în interiorul asteroidului. ^[17]

Spectrul lui Ceres dezvăluie unele surprize și în ultraviolet, arătând o absorbție puternică în corespondența 280 nm , asociat cu o reducere a albedo de aproximativ 25% comparativ cu valoarea măsurată în vizibil. Cu toate acestea, speciile chimice responsabile pentru aceasta nu au fost încă identificate. ^{[9] [60]}

Structura interna

Structura internă a Ceres

Observațiile efectuate cu telescoapele Keck în 2002, susținute de modele numerice, ^[18] sugerează că interiorul Ceres este diferențiat , cu un miez stâncos acoperit de o manta înghețată . ^[1] Mantaua, adesea groasă de o sută de kilometri (reprezentând între 23 și 28% din masa Ceres și 50% din volumul acesteia), ar putea conține un volum de apă egal cu 200 de milioane de kilometri cubi, mult mai mult din cantitatea totală de apă dulce prezentă pe Pământ. ^[61] Unele caracteristici ale suprafeței relevă prezența speciilor volatile în Ceres. Acest lucru este compatibil cu perioadele anterioare din faza de formare Ceres în care s-ar fi produs o reducere a energiei emise de Soare în comparație cu nivelul actual, permițând componentelor altfel volatile la distanța lui Ceres de Soare să fie încorporate de planeta pitică. ^[62]

Alternativ, forma și dimensiunea Ceres ar putea fi explicate printr-un interior poros și parțial diferențiat sau chiar total nediferențiat. Se lo strato di rocce sovrastasse uno strato di ghiaccio, sarebbe gravitazionalmente instabile ei depositi rocciosi potrebbero affondare nello strato sottostante, portando alla formazione di depositi salini sulla superficie, che finora non sono stati osservati. È quindi possibile che Cerere non contenga un ampio strato di ghiaccio, ma sia invece un agglomerato di condriti con bassa densità e con una componente acquosa. Il decadimento degli isotopi radioattivi potrebbe non essere stato sufficiente a produrre il processo di differenziazione. ^[63]

Superficie

La superficie di Cerere ripresa dalla sonda Dawn il 12 febbraio 2015 da una distanza di 83.000 km, con una risoluzione di 7,8 km per pixel ^[64]

Cartografia di Cerere

La superficie di Cerere è relativamente calda. Rilevazioni eseguite il 5 maggio 1991 hanno permesso di quantificare la temperatura massima (con il Sole allo zenit ) in 235 K; considerando anche la distanza dal Sole al momento dell'osservazione, le stime comunemente accettate indicano al perielio una temperatura massima di ~239 K. ^[8]

Solo alcune caratteristiche della superficie di Cerere sono state individuate con certezza. Immagini ad alta risoluzione raccolte nell'ultravioletto dal telescopio spaziale Hubble nel 1995 rivelarono una macchia scura sulla superficie che fu denominata, sebbene in modo non ufficiale, Piazzi, in onore dell'astronomo italiano. ^[3] Si ritenne che si trattasse di un cratere da impatto . Successivamente, nuove immagini furono raccolte con una risoluzione maggiore nel vicino infrarosso con il telescopio Keck, che monta ottiche adattive . La sequenza coprì un'intera rotazione di Cerere e rivelò l'alternarsi di macchie chiare e scure con la rotazione del pianeta. ^{[35] [65]} Due caratteristiche scure dalla forma circolare sono presumibilmente crateri; uno di essi dovrebbe corrispondere al "cratere Piazzi" precedentemente osservato, l'altro mostra una regione centrale più chiara. ^{[35] [65]} Immagini ancora più recenti, raccolte nel visibile dal Telescopio spaziale Hubble nel 2003 e 2004 mostrano 11 caratteristiche superficiali distinte, la cui natura è tuttavia sconosciuta. ^{[9] [33]} Una di esse corrisponde a "Piazzi". ^[9] Alle due formazioni scure maggiori sembrerebbe associata inoltre la produzione di vapore acqueo, che sublimerebbe dalla superficie con un tasso misurato in 10 ²⁶ molecole al secondo, con un meccanismo simile a quello che sulle comete conduce alla formazione della chioma. ^[66]

Le osservazioni del 2011 hanno permesso inoltre di determinare i valori di ascensione retta 19 h 24 min (291°) e declinazione +59° verso cui punta il polo nord di Cerere, verso la costellazione del Dragone . L'asse di rotazione è conseguentemente inclinato di circa 3°. ^{[1] [9]}

Atmosfera

Ci sono indizi che suggeriscono la presenza di una tenue atmosfera e la formazione di brina su Cerere. ^[67] Raggiunta la superficie dagli strati sottostanti, il ghiaccio d'acqua sublimerebbe quando esposto direttamente alla luce solare, ^[68] fuggendo rapidamente nello spazio.

Nei primi anni novanta , osservazioni nell' ultravioletto condotte con l' International Ultraviolet Explorer (IUE) rilevarono quantità significative di idrossile in prossimità del polo nord di Cerere, prodotto dalla fotodissociazione del vapore acqueo . ^[67] Tuttavia, la scoperta non fu successivamente confermata da ulteriori osservazioni. ^[62] Potrebbe essere possibile, in futuro, rilevare la sublimazione di ghiaccio in prossimità di recenti crateri d'impatto o da fratture della superficie. ^[62]

Cerere nella cultura

Cerere confrontato con la Terra e la Luna

L'impatto avuto dalla scoperta di Cerere nella comunità scientifica può essere sottolineato dal fatto che, come già era accaduto per Urano , in suo onore Jöns Jacob Berzelius denominò cerio l' elemento dal numero atomico 58 che scoprì nel 1803, indipendentemente con Martin Heinrich Klaproth . ^{[69] [70]} Anche William Hyde Wollaston nel 1802 aveva scoperto un secondo elemento, il palladio , che inizialmente volle battezzare "ceresio" ( ceresium ) in onore del nuovo astro. Tuttavia, quando nel 1805 pubblicò la sua scoperta, risultò che il nome era già stato utilizzato da Berzelius. Wollaston lo cambiò così in palladio, in onore dell'asteroide Pallade . ^{[71] [72]}

Per i primi cinquant'anni dalla sua scoperta, Cerere fu considerato un pianeta e, tra l'altro, l' astrologia fu rivista per tener conto anche dei suoi effetti. Herschel coniò il termine " asteroide " per descriverlo, mentre Piazzi gli contrappose " planetoide ". ^[73] Tuttavia, quando il numero dei corpi orbitanti tra Marte e Giove cominciò ad aumentare nella seconda metà dell'Ottocento, gli asteroidi subirono una rapida riclassificazione. Durante questo processo, in alcune pubblicazioni furono mantenute delle distinzioni nel presentare Cerere, Pallade, Giunone e Vesta; abitudine però che era per lo più cessata negli anni settanta dell'Ottocento, con alcune eccellenti eccezioni come l' Osservatorio di Greenwich che continuò a elencarli tra i pianeti fino al termine del secolo. ^[74]

Da allora, gli asteroidi sono stati trattati in modo prevalentemente collettivo, raggruppati in base a caratteristiche orbitali (ad es. le famiglie ) o spettrali (le classi ), ma con poca attenzione al singolo oggetto. ^[75] Una parziale inversione di tendenza è stata prodotta in parte dalle possibilità offerte dall' esplorazione spaziale e dalle migliorate capacità osservative della fine del Novecento e l'inizio del Duemila, in parte dal rinnovato interesse per l'evoluzione del sistema solare e l'introduzione della nuova categoria dei pianeti nani.

Cerere nella fantascienza

Modello di Cerere (Hubble 2003-2004)

Cerere compare in numerose produzioni di genere fantascientifico .

Il primo cenno letterario a Cerere è presente nel romanzo Edison's Conquest of Mars (1897) di Garrett P. Serviss , in cui lo scienziato Thomas Edison guida una spedizione di rappresaglia terrestre contro i marziani protagonisti de La guerra dei mondi , impegnati su un secondo fronte in una guerra con gli abitanti di Cerere. ^[76] Comparirà poi nella striscia a fumetti Mummies of Ceres della serie Buck Rogers , pubblicata tra il 20 febbraio e il 14 aprile 1936 negli Stati Uniti . Isaac Asimov colloca su Cerere una base astronomica nei romanzi del ciclo di Lucky Starr (1952-1958) e nel racconto La morte della notte ( The Dying Night , 1956). Sono inoltre presenti dei cenni in Destinazione stelle ( The Stars My Destination , 1956) di Alfred Bester e in alcune opere di Robert A. Heinlein : Il pianeta rosso ( Red Planet , 1949), Una famiglia marziana ( Podkayne of Mars , 1963) e Il gatto che attraversa i muri ( The Cat Who Walks Through Walls , 1985). ^[77]

In romanzi e racconti successivi Cerere è descritta prevalentemente come la sede di una colonia o un luogo di rifugio per la razza umana: nel Ciclo dello Spazio conosciuto (1964-) di Larry Niven , è la sede del Governo della fascia degli asteroidi; in Exiles to Glory (1974) di Jerry Pournelle , vi ha luogo un intrigo interplanetario; in The Venus Belt (1981) di L. Neil Smith , vi è presente una grande città sotterranea collegata a numerosi insediamenti e stazioni da una sorta di "autostrada"; in The Dune Encyclopedia (1984) di Willis E. McNelly, è eletta a capitale dopo la distruzione della Terra in seguito all'impatto di un asteroide; ^[78] in Fondazione Stileman ( Buying Time , 1989) di Joe Haldeman , è sede di una civiltà apolide ; in The Stone Dogs (1989) di SM Stirling , nella serie Asteroid Wars (2001-2007) di Ben Bova e in The Unincorporated War (2010) di Dani ed Eytan Kollin vi è presente una base umana; in The Killing Star (1995) di Charles R. Pellegrino e George Zebrowski , è il luogo in cui si rifugiano i superstiti a un'invasione aliena della Terra. Infine, in The four thousand, the eight hundred (2016) di Greg Egan si immagina un conflitto tra Cerere e Vesta, combattuto per contrastanti ragioni etiche. Si distinguono rispetto a questo elenco Luna, maledetta Luna! ( The Ceres Solution , 1981) di Bob Shaw , in cui Cerere è scagliata contro la Luna per cancellare gli "effetti" che il satellite avrebbe avuto nel reprimere lo sviluppo della razza umana, e The Doomsday Effect (1986) di Thomas Wren , in cui l'asteroide è utilizzato per arrestare un buco nero che altrimenti divorerebbe la Terra.

Nella sua prima comparsa televisiva, Cerere è un asteroide deserto adibito (nell'anno 2046), a colonia penale, (settimo episodio della prima stagione della serie TV Ai confini della realtà del 1959, intitolato Solitudine ^[79] ). Nella serie animata Exosquad (1993-1994), prodotta da Universal Animation Studios , Cerere è sede di un impianto per la riproduzione dei Neo Megas. Nel film statunitense The American Astronaut (2001) il bar nel quale si tiene un concorso di ballo è su Cerere. ^[80] Sono ambientati su Cerere, sede di una colonia umana, ^[81] diversi episodi della serie televisiva The Expanse , trasmessa via cavo negli Stati Uniti da Syfy nel 2015 e 2016.

Cerere compare, infine, anche in alcuni videogiochi , sia come elemento di arricchimento della trama, sia come ambientazione in cui si sviluppa l'azione di gioco. Nell'universo di Warhammer 40.000 (1987), il Trattato di Cerere segna il rinnovo dell'alleanza tra l' Adeptus Mechanicus e l' Imperium dell'Umanità; ^[82] in Star Control 2 , la Stazione di Cerere è sede del primo contatto con i Chenjesu, con i quali gli umani combatteranno i comuni nemici Ur-Quan; ^[83] Cerere è sede di una colonia spaziale sia in Zone of the Enders (2001), ^[84] sia nel videogioco di ruolo Transhuman Space (2002); ^[85] mentre in Terminal Velocity (1995), il giocatore è chiamato a distruggere un macchinario che altrimenti porterebbe l'asteroide a schiantarsi sulla Terra. Infine, in Frontier: Elite II (1993) Cerere è uno dei dieci pianeti del sistema solare, ^[86] mentre in Destiny (2014) viene fortificato come avamposto militare e distrutto nel corso di una battaglia. ^[87]
Cerere è l'ambientazione di missioni di gioco, invece, in Countdown to Doomsday (1990), Super Metroid (1994, 2007) sviluppato per Super Nintendo ^[88] e Descent 3 (1999).

Note

Bibliografia

Cerere in prossimità all' Ammasso della Vergine , il 6 aprile 2000. Cerere è visibile in basso a destra; la galassia a spirale in alto a sinistra è M100 , l'altra in prossimità del centro è NGC 4312 .

Libri

• Piazzi, G. , Risultati delle osservazioni della nuova stella , Palermo, Osservatorio reale di Palermo, 1801, DOI : 10.3931/e-rara-8730 , ISBN non esistente.
• Piazzi, G. , Della scoperta del nuovo pianeta Cerere Ferdinandea , Palermo, Stamperia reale, 1802, DOI : 10.3931/e-rara-2902 , ISBN non esistente.
• ( EN ) Bonar, S., Asteroids , Franklin Watts, 1999, pp. 64, ISBN 0-531-20367-0 .
• ( EN ) Blair, EC, Asteroids: Overview, Abstracts and Bibliography , Nova Publishers, 2002, pp. 252, ISBN 1-59033-482-5 .
• ( EN ) Cunningham, CJ, The First Asteroid: Ceres, 1801-2001 , Star Lab Press, 2001, ISBN 978-0-9708162-1-4 .
• ( EN ) Nardo, D., Eyes on the Sky: Asteroids , Kidhaven Press, 2002, pp. 48, ISBN 0-7377-0998-7 .
• ( EN ) Britt, DT, et al , Asteroid density, porosity, and structure , in Asteroids III , Tucson, Arizona, University of Arizona Press, 2002, pp. 488. URL consultato l'8 settembre 2011 .
• ( EN ) Foderà Serio, G.; Manara, A.; Sicoli, P., Giuseppe Piazzi and the Discovery of Ceres ( PDF ), in Bottke, WF Jr.; Cellino, A.; Paolicchi, P.; Binzel, RP (a cura di), Asteroids III , Tucson, Arizona, University of Arizona Press, 2002, pp. 17–24. URL consultato l'8 settembre 2011 .
• ( EN ) Bell, TE, Comets, Meteors, Asteroids, and the Outer Reaches , Black Rabbit Books, 2003, pp. 48, ISBN 1-58340-289-6 .
• ( EN ) Vogt, GL, Asteroids , Capstone Press, 2006, pp. 24, ISBN 0-7368-4939-4 .

Pubblicazioni scientifiche

• ( EN ) Hilton, James L., US Naval Observatory Ephemerides of the Largest Asteroids , in The Astronomical Journal , vol. 117, 1999, p. 1077. URL consultato il 9 settembre 2011 .
• Giorgia Foderà Serio, Chinnici, Ileana, Cerere Ferdinandea , in Giornale di Astronomia , vol. 27, n. 1, 2001, pp. 8-23. Rist. in Osservatorio astronomico di Palermo "GS Vaiana", Elementi astronomici per l'anno 2002 , Palermo, Osservatorio astronomico di Palermo "GS Vaiana", 2002, pp. 15–39
• ( EN ) J. Wm. Parker et al. , Analysis of the First Disk-Resolved Images of Ceres from Ultraviolet Observations with the Hubble Space Telescope , in The Astronomical Journal , vol. 123, 2002, pp. 549-557, DOI : 10.1086/338093 . URL consultato il 5 settembre 2011 .
• ( EN ) EV Pitjeva, Estimations of Masses of the Largest Asteroids and the Main Asteroid Belt From Ranging to Planets, Mars Orbiters And Landers , in Solar System Research , vol. 39, 2005, p. 176. URL consultato l'8 settembre 2011 .
• ( EN ) PC Thomas, Parker, J. Wm.; McFadden, LA; et al. , Differentiation of the asteroid Ceres as revealed by its shape , in Nature , vol. 437, n. 7056, 2005, pp. 224–226, DOI : 10.1038/nature03938 .
• ( EN ) Benoit Carry et al. , Near-Infrared Mapping and Physical Properties of the Dwarf-Planet Ceres ( PDF ), in Astronomy & Astrophysics , vol. 478, n. 1, 2008, pp. 235–244, DOI : 10.1051/0004-6361:20078166 . URL consultato il 5 settembre 2011 .
• ( EN ) Michael Küppers et al. , Localized sources of water vapour on the dwarf planet (1) Ceres , in Nature , vol. 505, 2014, pp. 525–527, DOI : 10.1038/nature12918 .

Voci correlate

• Colonizzazione di Cerere
• Tanto peggio per i fatti

Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Cerere

Collegamenti esterni

• ( EN ) Ceres - Dati riportati nel database dell'IAU , su minorplanetcenter.net , Minor Planet Center .
• ( EN ) Ceres - Dati riportati nello Small-Body Database , su ssd.jpl.nasa.gov , Jet Propulsion Laboratory .
• ( EN ) Ceres ripreso dallo Smithsonian Astrophysical Observatory , su cfa.harvard.edu .
• ( EN ) Supplemental IRAS Minor Planet Survey , su psi.edu .
• ( EN ) Osservatorio Astronomico di Palermo, Giuseppe S. Vaiana , su astropa.unipa.it .
• ( EN ) detailed essay by JL Hilton , su aa.usno.navy.mil . URL consultato il 20 maggio 2006 (archiviato dall' url originale il 20 maggio 2006) .
• ( EN ) Largest Asteroid Might Contain More Fresh Water than Earth September 7, 2005 Space.com
• ( EN ) Hubble Space Telescope news archive [2005-09-07]
• ( EN ) Video che mostra la rotazione di Ceres, ricavato dalle immagini di Hubble del 2005 , su hubblesite.org .
• ( EN ) Ceres "Asteroids" games for Sony PSP (PlayStation Portable) , su edepot.com .

V · D · M Esplorazione degli asteroidi
Sorvoli	Galileo ( 951 Gaspra e 243 Ida ) · Clementine (fallita) · NEAR ( 253 Mathilde ) · Deep Space 1 ( 9969 Braille ) · Cassini-Huygens ( 2685 Masursky , lune di Saturno ) · Stardust ( 5535 Annefrank ) · Rosetta ( 2867 Šteins e 21 Lutetia ) · Deep Impact (fallita) · New Horizons ( 132524 APL ) · Chang'e 2 ( 4179 Toutatis ) · PROCYON (fallita)
Orbiter o rendezvous	NEAR ( 433 Eros ) · Hayabusa ( 25143 Itokawa ) · Dawn ( 1 Ceres e 4 Vesta ) · Hayabusa 2 ( 162173 Ryugu e 1998 KY26 ) · OSIRIS-REx ( 101955 Bennu )
Lander	NEAR ( 433 Eros ) · MINERVA (fallita) · Hayabusa ( 25143 Itokawa ) · MINERVA-II ( 162173 Ryugu ) · MASCOT ( 162173 Ryugu ) · Hayabusa 2 ( 162173 Ryugu e 1998 KY26 )
Missioni future	Near-Earth Asteroid Scout ( 1991 VG ) (2021) · Lucy ( Asteroidi troiani di Giove ) (2021) · DART ( 65803 Didymos ) (2021) · LICIACube ( 65803 Didymos ) (2021) · Psyche ( 16 Psyche ) (2022) · DESTINY+ ( 3200 Phaethon ) (2024) · ZhengHe ( 469219 Kamoʻoalewa ) (2024)
Voci correlate	Asteroide · Esplorazione di: Sole · Mercurio · Venere · Terra ( Luna ) · Marte · Giove ( Europa · Io ) · Saturno ( Titano ) · Urano · Nettuno · Plutone
Nota: il grassetto indica le missioni in corso di svolgimento

V · D · M Asteroidi del sistema solare
Successivo: 2 Pallas ►
Pianeti nani	Cerere • Plutoidi : Plutone ( ☾ ) · Haumea ( ☾ ) · Makemake ( ☾ ) · Eris ( ☾ )
Raggruppamenti asteroidali	Vulcanoidi • NEA ( Apollo · Aten · Amor ) • Fascia principale • Planetosecanti ( Mercurio · Venere · Terra · Marte · Giove · Saturno · Urano · Nettuno ) • Troiani ( della Terra · di Marte · di Giove · di Nettuno ) • Centauri • TNO ( Fascia di Kuiper – Plutini · Cubewani · Twotini – · Disco diffuso ) • Gruppi e famiglie ( Famiglie collisionali )
Classi spettrali	Tholen : B · F · G · C · S · X · M · E · P · A · D · T · Q · R · V • SMASS : C · B · S · A · Q · R · K · L · X · T · D · Ld · O · V
Altro	Asteroidi principali • Lista completa • Satelliti asteroidali • Asteroidi binari • Famiglie asteroidali

Il sistema solare
Stella :	Sole ( Eliosfera · Corrente eliosferica diffusa · Campo magnetico interplanetario )
Pianeti : (☾ = luna/e ∅ = anelli )	Mercurio • Venere • Terra ( ☾ ) • Marte ( ☾ ) • Giove ( ☾ ∅ ) • Saturno ( ☾ ∅ ) • Urano ( ☾ ∅ ) • Nettuno ( ☾ ∅ )
Pianeti nani e plutoidi :	Cerere • Plutone ( ☾ ) • Haumea ( ☾ ) • Makemake ( ☾ ) • Eris ( ☾ )
Corpi minori :	Asteroidi ( Vulcanoidi · NEA · Fascia principale · Troiani · Centauri ) • TNO ( Fascia di Kuiper · Disco diffuso ) • Comete ( Radenti · Periodiche · Non periodiche · Damocloidi · Nube di Oort )
Argomenti correlati:	Sistema planetario • Pianeta extrasolare • Definizione di pianeta • Pianeti ipotetici
Questo box: vedi · disc. · mod.

Portale Sistema solare : accedi alle voci di Wikipedia sugli oggetti del Sistema solare

Questa è una voce di qualità .
È stata riconosciuta come tale il giorno 17 novembre 2011 — vai alla segnalazione .
Naturalmente sono ben accetti altri suggerimenti e modifiche che migliorino ulteriormente il lavoro svolto.

Segnalazioni · Criteri di ammissione · Voci di qualità in altre lingue