(1) Ceres
 Zdjęcie wykonane przez sondę Dawn 4 maja 2015 r. | |
| Odkrywca | |
|---|---|
| Data odkrycia | 1 stycznia 1801[1] |
| Numer kolejny | 1 |
| Charakterystyka orbity (2022-08-09) | |
| Przynależność obiektu | |
| Półoś wielka | |
| Mimośród | 0,078636[1] |
| Peryhelium | |
| Aphelium | |
| Długość węzła wstępującego | 80,2664[1]° |
| Argument perycentrum | 73,5316[1]° |
| Anomalia średnia | 334,3272[1]° |
| Okres obiegu wokół Słońca | 4 lata 219 dni 20[1] godzin |
| Inklinacja | 10,5868[1]° |
| Charakterystyka fizyczna | |
| Średnica | 939,4 |
| Masa | 9,4×1020 kg |
| Średnia gęstość | 2,162 ± 0,008[1] g/cm3 |
| Okres obrotu | |
| Albedo | 0,090 ± 0,003[1] |
| Jasność absolutna | |
| Typ spektralny | |
| Średnia temperatura powierzchni | śred. ~167 K |
| Satelity naturalne | brak |
Ceres (symbol: 
)[2] – planeta karłowata krążąca wewnątrz pasa planetoid między orbitami Marsa i Jowisza. Ma średnicę 939 km i jest największym z ciał krążących wewnątrz tego pasa. Została odkryta 1 stycznia 1801 przez włoskiego astronoma Giuseppe Piazziego. Początkowo była określana jako planeta, po kilkudziesięciu latach zaczęto określać ją jako planetoidę. W sierpniu 2006 roku wprowadzono termin planeta karłowata i Ceres została zaliczona do tej grupy obiektów[3].
Odkrycie
W 1766 roku astronom Johann Daniel Titius z Wittenbergi[4][5] zauważył pewną prawidłowość dotyczącą odległości kolejnych planet od Słońca. Jeśli zacząć od 0, potem użyć liczb 3, 6, 12, 24, 48 itd., podwajając za każdym razem, do wyniku dodać 4 i podzielić przez 10, otrzymuje się ciąg niemal dokładnie odpowiadający odległościom kolejnych planet od Słońca, wyrażonych w jednostkach astronomicznych. Ta prawidłowość, znana obecnie jako reguła Titiusa-Bodego, zgadzała się dla sześciu znanych wtedy planet: Merkurego, Wenus, Ziemi, Marsa, Jowisza i Saturna, pod warunkiem, że zostawiło się dodatkowe puste miejsce pomiędzy Marsem i Jowiszem. W 1768 roku astronom Johann Elert Bode zacytował tę regułę w swoim dziele Anleitung zur Kenntniss des gestirnten Himmels, nie podając jednak jej oryginalnego autora, co sprawiło, że przez długi czas była znana jako „prawo Bodego”[5]. Kiedy William Herschel odkrył Urana w 1781 roku, okazało się, że znajduje się on prawie dokładnie w odległości przewidzianej przez tę regułę. To sprawiło, że astronomowie zaczęli poszukiwać planety pomiędzy Marsem a Jowiszem.
W 1800 roku Franz Xaver von Zach zaprosił 24 astronomów do nieformalnego klubu „Lilienthal Society”, którego celem miało być uporządkowanie wiedzy o Układzie Słonecznym. Klub ten był potem nazywany „Himmelspolizei” (Policją Nieba). Wśród jego członków znaleźli się William Herschel, Nevil Maskelyne, Charles Messier i Heinrich Wilhelm Olbers[6]. Każdy z nich miał za zadanie obserwować 15° ekliptyki w poszukiwaniu brakującej planety[7]. Korzystali oni z obserwatorium w Lilienthal[8], gdzie znajdował się największy wtedy teleskop w Europie[9].
Już kilka miesięcy później astronom nienależący do Policji Nieba dokonał oczekiwanego odkrycia. 1 stycznia 1801 roku Giuseppe Piazzi, główny astronom Uniwersytetu w Palermo na Sycylii, znalazł mały poruszający się obiekt w odległości dokładnie przewidzianej przez regułę Titusa-Bodego. Nazwał go Ceres Ferdinandae, na cześć Ceres, bogini upraw polowych i patronki Sycylii oraz ku czci swojego patrona Ferdynanda III Toskańskego[6]. Piazzi początkowo myślał, że jest to kometa, ale brak komy sugerował, że jest to planeta.
W lutym tego samego roku, po tym, jak była obserwowana na przestrzeni około 9°[10], Ceres przestała być widoczna, niknąc w blasku Słońca. Obliczeniem jej trajektorii zajął się wtedy młody matematyk i astronom, 24-letni Carl Friedrich Gauss, który sprowadził zadanie do równania ósmego stopnia i rozwiązał je[11]. Na podstawie jego obliczeń Ceres została ponownie zaobserwowana przez von Zacha i Wilhelma Olbersa[7]. Parametry tej trajektorii pasowały do „brakującej planety”, wobec czego została ona oficjalnie uznana za ósmą (Neptuna jeszcze wtedy nie znano) planetę Układu Słonecznego. W 1802 roku Heinrich Olbers odkrył kolejny obiekt w tym samym obszarze i nazwał go Pallas. Do 1807 roku dalsze obserwacje pozwoliły wykryć kolejne dwa obiekty w tym regionie, nazwane Junona i Westa[8]. Wojny napoleońskie wstrzymały dalsze odkrycia. Obserwatorium w Lilienthal zostało splądrowane, a większość wyników obserwacji utracona. Kolejny obiekt ((5) Astraea), został odkryty dopiero w 1845 roku. Gdy w coraz krótszych odstępach czasu zaczęto odkrywać kolejne obiekty, zaliczanie ich do planet stało się niewygodne. W latach 50. XIX wieku Alexander von Humboldt rozpowszechnił wymyśloną wcześniej przez Herschela nazwę asteroidy, która jest używana do dzisiaj w krajach anglosaskich[12].
Orbita
(1) Ceres porusza się wokół Słońca w środku głównego pasa planetoid, w średniej odległości 2,767 j.a. od Słońca. Najmniejsza odległość Ceres od Słońca (peryhelium) wynosi 2,55 j.a., największa zaś (aphelium) to 2,98 j.a. Okres orbitalny wynosi 4 lata i 220 dni. Orbita Ceres nachylona jest względem ekliptyki pod kątem 10,6°, mimośród zaś ma wartość 0,0786[1].
Planetoida ma parametry orbity podobne do rodziny planetoidy Gefion, nazywanej dawniej rodziną Ceres lub rodziną Minervy. Jednak zarówno Minerva, jak i Ceres różnią się właściwościami spektralnymi powierzchni od członków tej rodziny i są uznawane za „intruzów”: nie łączy ich wspólne pochodzenie.
Właściwości fizyczne
Z Ziemi Ceres najlepiej obserwować podczas jej opozycji, może ona wtedy osiągnąć względną jasność 6,7m. Można ją zatem dostrzec przez lornetkę.
Rozmiary Ceres to 964,4×964,2×891,8 km i wśród planetoid pasa głównego jest obiektem największym i najbardziej masywnym. Jej masa wynosi ok. 9,4×1020 kg i stanowi – jak się przypuszcza – 1/3 masy wszystkich obiektów z pasa planetoid. Wokół swej własnej osi obraca się w czasie 9h 4m. Średnia gęstość materii, z której jest zbudowana, szacowana jest na 2,162±0,008 g/cm³[1].
Powierzchnia Ceres ma ciemny odcień, pokryta jest materiałem bogatym w węgiel. Stąd jej albedo jest także bardzo małe – 0,09. Badania radarowe wykazały, że powierzchnię Ceres pokrywa drobnoziarnisty pył, zwany regolitem.
Obserwacje szczegółów na powierzchni tej planety karłowatej stały się możliwe dopiero po wyniesieniu na orbitę okołoziemską Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, przez który dostrzeżono ciemną plamę (nazwaną „Piazzi” od nazwiska odkrywcy) o średnicy ok. 250 km. Dalsze obserwacje pozwoliły zidentyfikować pewną jasną formację o średnicy początkowo szacowanej na 400 km.
Dokładniejsze obserwacje powierzchni Ceres przeprowadziła w latach 2014–2018 sonda kosmiczna Dawn.
Wnętrze Ceres składa się z dużego skalnego jądra, ponad którym rozciąga się warstwa lodu wodnego i cienka skorupa zewnętrzna z lekkich minerałów. Podczas tworzenia się Układu Słonecznego Ceres przechodziła bogatą ewolucję, podczas której ciepło wydzielające się z jej wnętrza roztapiało lód i utworzyło wewnętrzny płaszcz z ciekłej wody, wypychając ją ku górze. Cięższe pierwiastki i minerały (np. krzem) wędrowały ku jądru. Jak się ocenia masa Ceres to od 17 do 27% masy całego pasa planetoid[13]. Woda – jej ilość pięciokrotnie przewyższa ilość słodkiej wody na Ziemi.
Mimo swej „planetarnej budowy” – zdecydowanie innej niż w przypadku pozostałych planetoid – Ceres nie rozwinęła się do postaci pełnoprawnej planety. Prawdopodobnie przeszkadzały jej w tym ogromne siły grawitacyjne ze strony Jowisza i Marsa.
Nowa definicja – planeta karłowata
24 sierpnia 2006 roku jeden z komitetów Międzynarodowej Unii Astronomicznej zaproponował, aby zmienić definicję „planety” – „za planetę uważa się ciało niebieskie o masie wystarczającej na to, aby pod wpływem własnej grawitacji przyjęło mniej więcej kulisty kształt, nie dzielące swojej orbity i jej bezpośredniego otoczenia z innymi ciałami jemu podobnymi oraz obiegające gwiazdę centralną, samo natomiast nie będące gwiazdą lub księżycem”. Stworzono również nowe określenie na małe obiekty – planety karłowate[3]. Do tej kategorii ciał niebieskich (które nie są pełnoprawnymi planetami) została zaliczona (1) Ceres oraz (134340) Pluton, (136199) Eris, (136108) Haumea i (136472) Makemake.
Badania Ceres
.jpg)
Od końca 2014 roku bezpośrednie obserwacje Ceres prowadziła amerykańska sonda kosmiczna Dawn. Misja miała na celu zbadanie składu i struktury planety karłowatej, która najprawdopodobniej jest złożona z pierwotnej materii Układu Słonecznego o znaczącej zawartości wody. 6 marca 2015 roku sonda weszła na orbitę wokół Ceres i kontynuowała obserwacje aż do momentu wyczerpania zapasów paliwa 31 października 2018 roku[13][14].
Galeria
Zobacz też
- lista planetoid 1–1000
- lista ponumerowanych planetoid
- chronologiczny wykaz odkryć planet, planet karłowatych i ich księżyców w Układzie Słonecznym
- możliwości eksploatacji Ceres
Przypisy
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r (1) Ceres w bazie Jet Propulsion Laboratory (ang.)
- ↑ JPL/NASA, What is a Dwarf Planet?, Jet Propulsion Laboratory, 22 kwietnia 2015 [dostęp 2022-01-19] (ang.).
- ↑ a b Resolutions 5 and 6: „Definition of a Planet in the Solar System” AND „Pluto” (ang.). IAU, 2006-08-24. [dostęp 2021-07-16].
- ↑ Dawn: A Journey to the Beginning of the Solar System (ang.). Space Physics Center: UCLA, 2005. [dostęp 2007-11-03]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-09-06)].
- ↑ a b Hoskin, Michael: Bode's Law and the Discovery of Ceres (ang.). Churchill College, Cambridge. [dostęp 2010-07-12].
- ↑ a b Call the police! The story behind the discovery of the asteroids. „Astronomy Now”. s. 60–61 (ang.).
- ↑ a b Richard Pogge: An Introduction to Solar System Astronomy: Lecture 45: Is Pluto a Planet? (ang.). W: An Introduction to Solar System Astronomy [on-line]. Uniwersytet Stanu Ohio, 2006. [dostęp 2007-11-11].
- ↑ a b Staff: Astronomical Serendipity (ang.). NASA, JPL, 2002. [dostęp 2007-04-20].
- ↑ Schröter, Johann Hieronymous (1745–1816) (ang.). W: The Worlds of David Darling [on-line]. [dostęp 2012-03-20].
- ↑ Felix Klein: Vorlesungen über die Entwicklung der Mathematik (tłum ros.). Moskwa: Наука, 1989, s. 19. (ros.)
- ↑ Klein 1989 ↓, s. 20.
- ↑ Hilton, J.: When Did the Asteroids Become Minor Planets? (ang.). US Naval Observatory (USNO), 2001. [dostęp 2015-05-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-06-12)].
- ↑ a b Krzysztof Ziołkowski. Do Westy i Ceres. „Urania – Postępy Astronomii”. 2/2015 (776), s. 17, 2015-marzec-kwiecień. Polskie Towarzystwo Astronomiczne. Polskie Towarzystwo Miłośników Astronomii. ISSN 1689-6009.
- ↑ David Dickinson: Dusk for Dawn: NASA’s Groundbreaking Mission Comes to an End (ang.). Sky & Telescope, 2018-11-01. [dostęp 2018-11-03].
Bibliografia
- (1) Ceres w bazie Jet Propulsion Laboratory (ang.)
- (1) Ceres w bazie Minor Planet Center (ang.)
Linki zewnętrzne
- Diagram orbity (1) Ceres w bazie Jet Propulsion Laboratory (ang.)
- Ceres: The Dwarf Planet – Out of the Shadows (ang.). [zarchiwizowane z tego adresu (2012-12-05)].
- Sormano Astronomical Observatory: Bicentennial of the discovery of Ceres (ang. • wł.). [dostęp 2015-12-28].
| Planety (☾ ∅) | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Planety karłowate | |||||||||||||||||
| Małe ciała Układu Słonecznego |
| ||||||||||||||||
- Zobacz też
- powstanie i ewolucja Układu Słonecznego
- ciała niebieskie
- lista obiektów w Układzie Słonecznym ze względu na
- Portal: Astronomia
- ciała niebieskie
Media użyte na tej stronie
This is a revised version of Solar_System_XXIX.png.
Autor: Processed image: Justin Cowart, The Planetary Society
Original data: National Aeronautics and Space Administration (NASA) / Jet Propulsion Laboratory (JPL) / California Institute of Technology, Licencja: CC BY 3.0
A view of Ceres in natural colour, pictured by the Dawn spacecraft in May 2015. This image was taken on 2 May 2015, during a "rotation characterization" orbit, 13,642km above the surface of Ceres. Visible at center and center right are two bright spots, a phenomenon common on Ceres, in Oxo and Haulani craters respectively. Ahuna Mons is also visible in the image as a noticeable, bluff hill, seen just right of bottom.
Autor: User: Orionist, Licencja: CC-BY-SA-3.0
The diagram illustrates the orbits of Ceres (blue) and several planets (white/grey). The segments of orbits below the ecliptic are plotted in darker colours, and the orange plus sign is the Sun's location. The top left diagram is a polar view that shows the location of Ceres in the gap between Mars and Jupiter. The top right is a close-up demonstrating the locations of the perihelia (q) and aphelia (Q) of Ceres and Mars. Interestingly, the perihelia of Ceres (as well as those of several other of the largest MBAs) and Mars are on the opposite sides of the Sun. The bottom diagram is a perspective view showing the inclination of the orbit of Ceres compared to the orbits of Mars and Jupiter.
This artist's rendering shows NASA's Dawn spacecraft maneuvering above Ceres with its ion propulsion system. Dawn arrived into orbit at Ceres on March 6, 2015, and continues to collect data about the mysterious and fascinating world. The mission celebrated its ninth launch anniversary on September 27, 2016.
.svg)
Autor: Kwamikagami, Licencja: CC BY-SA 4.0
U+26B3 ⚳: heavier line weight (1.333 px)
PIA18923: Cratered Surface of Ceres
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA18923
The surface of Ceres is covered with craters of many shapes and sizes, as seen in this new mosaic of the dwarf planet comprised of images taken by NASA's Dawn mission on Feb. 19, 2015 from a distance of nearly 29,000 miles (46,000 kilometers). An unusually large basin nearly 186 miles (300 kilometers) across is seen just south of the equator, with a shallow interior, faint rim and low-relief mounds within. Several bright spots are seen, including two that are very bright and lie within a single crater north of the equator. The bright spot in the center of that crater is too small to be resolved at this distance, so its true brightness is not yet known.
Dawn's mission is managed by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Dawn is a project of the directorate's Discovery Program, managed by NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. The University of California, Los Angeles, is responsible for overall Dawn mission science. Orbital ATK, Inc., in Dulles, Virginia, designed and built the spacecraft. The German Aerospace Center, the Max Planck Institute for Solar System Research, the Italian Space Agency and the Italian National Astrophysical Institute are international partners on the mission team. For a complete list of acknowledgments, http://dawn.jpl.nasa.gov/mission.Porównanie średnicy planety karłowatej Ceres-planetoida z Księżycem i Ziemią. Skala: Około 29 km na piksel.
PIA19310: Ceres in Half Shadow
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19310
NASA's Dawn spacecraft took these images of dwarf planet Ceres from about 25,000 miles (40,000 kilometers) away on Feb. 25, 2015. Ceres appears half in shadow because of the current position of the spacecraft relative to the dwarf planet and the sun. The resolution is about 2.3 miles (3.7 kilometers) per pixel.
Dawn is due to be captured into orbit around Ceres on March 6.
Dawn's mission is managed by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Dawn is a project of the directorate's Discovery Program, managed by NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. The University of California, Los Angeles, is responsible for overall Dawn mission science. Orbital ATK, Inc., in Dulles, Virginia, designed and built the spacecraft. The German Aerospace Center, the Max Planck Institute for Solar System Research, the Italian Space Agency and the Italian National Astrophysical Institute are international partners on the mission team. For a complete list of acknowledgments, http://dawn.jpl.nasa.gov/mission.Cutaway view of asteroid 1 Ceres. Observations of 1 Ceres, the largest known asteroid, have revealed that the object may be a "mini planet," and may contain large amounts of pure water ice beneath its surface. The observations by NASA's Hubble Space Telescope also show that Ceres shares characteristics of the rocky, terrestrial planets like Earth. Ceres' shape is almost round like Earth's, suggesting that the asteroid may have a "differentiated interior," with a rocky inner core and a thin, dusty outer crust.
PIA19063: Dawn's First Color Map of Ceres
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19063
This map-projected view of Ceres was created from images taken by NASA's Dawn spacecraft during its initial approach to the dwarf planet, prior to being captured into orbit in March 2015.
The map is an enhanced color view that offers an expanded range of the colors visible to human eyes. Scientists use this technique in order to highlight subtle color differences across Ceres. This can provide valuable insights into the physical properties and composition of materials on the surface. For example, scientists have not established clear connections between impact craters and the different colors visible here, but they are investigating this possibility.
Images taken using blue (440 nanometers), green (550 nanometers) and infrared (920 nanometers) spectral filters were combined to create the map. The filters were assigned to color channels in reverse order, compared to natural color; in other words, the short-wavelength blue images were assigned to the red color channel and the long-wavelength infrared images are assigned to the blue color channel.
The Dawn mission is managed by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Dawn is a project of the directorate's Discovery Program, managed by NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. The University of California, Los Angeles, is responsible for overall Dawn mission science. Orbital ATK, Inc., in Dulles, Virginia, designed and built the spacecraft. The German Aerospace Center, the Max Planck Institute for Solar System Research, the Italian Space Agency and the Italian National Astrophysical Institute are international partners on the mission team.The Dawn mission is managed by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Dawn is a project of the directorate's Discovery Program, managed by NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. The University of California, Los Angeles, is responsible for overall Dawn mission science. Orbital ATK, Inc., in Dulles, Virginia, designed and built the spacecraft. The German Aerospace Center, the Max Planck Institute for Solar System Research, the Italian Space Agency and the Italian National Astrophysical Institute are international partners on the mission team. For a complete list of acknowledgments, http://dawn.jpl.nasa.gov/mission.