(1) Ceres

(1) Ceres

Zdjęcie wykonane przez sondę Dawn 4 maja 2015
Odkrywca	Giuseppe Piazzi[1]
Data odkrycia	1 stycznia 1801[1]
Numer kolejny	1
Charakterystyka orbity (2025-05-05)
Przynależność obiektu	pas główny, rodzina Gefion
Półoś wielka	413 795 400 km 2,766051[1] au
Mimośród	0,079401[1]
Peryhelium	380 939 500 km 2,546423[1] au
Aphelium	446 651 200 km 2,985679[1] au
Długość węzła wstępującego	80,2522[1]°
Argument perycentrum	73,2734[1]°
Anomalia średnia	188,7027[1]°
Okres obiegu wokół Słońca	4 lata 219 dni 7[1] godzin
Inklinacja	10,5878[1]°
Charakterystyka fizyczna
Średnica	939,4 (964,4×964,2×891,8)[1] km
Masa	9,4×1020 kg
Średnia gęstość	2,162 ± 0,008[1] g/cm3
Okres obrotu	9,07417[1] h
Albedo	0,090 ± 0,003[1]
Jasność absolutna	3,34[1]m
Typ spektralny	Typ C
Średnia temperatura powierzchni	śred. ~167 K max. 239 K
Satelity naturalne	brak

Ceres (symbol: ⚳)^[2] – planeta karłowata w pasie planetoid między orbitami Marsa i Jowisza. Jest największym ciałem w tym pasie; ma średnicę 939 km. Została odkryta 1 stycznia 1801 przez włoskiego astronoma Giuseppe Piazziego. Początkowo była określana jako planeta; po kilkudziesięciu latach zaczęto nazywać ją planetoidą, a w 2006 roku została zaliczona do planet karłowatych^[3].

Z Ziemi Ceres najlepiej obserwować podczas opozycji; może ona wtedy osiągnąć jasność 6,7^m. Można ją zatem dostrzec przez lornetkę.

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 a 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].

Kilka miesięcy później, 1 stycznia 1801 roku nienależący do tej grupy Giuseppe Piazzi, główny astronom Uniwersytetu w Palermo na Sycylii, dokonał oczekiwanego odkrycia. 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 dwa kolejne, 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].

Ceres porusza się wokół Słońca w środku głównego pasa planetoid, w średniej odległości 2,766 j.a. od Słońca. Najmniejsza odległość Ceres od Słońca (peryhelium) wynosi 2,55 j.a., największa zaś (aphelium) to 2,99 j.a. Okres orbitalny wynosi 4 lata i 219 dni. Orbita Ceres nachylona jest względem ekliptyki pod kątem 10,6°, mimośród zaś ma wartość 0,0794^[1].

Parametry orbity są 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.

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 9 h 4 min. 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 małe – 0,09. Badania radarowe wykazały, że powierzchnię Ceres pokrywa drobnoziarnisty pył, zwany regolitem.

Wnętrze Ceres składa się z dużego skalnego jądra, ponad którym rozciąga się warstwa lodu wodnego i cienka skorupa zewnętrzna z lekkich minerałów. Gdy powstawał Układ Słoneczny, Ceres przechodziła bogatą ewolucję, podczas której ciepło wydzielające się z jej wnętrza roztopiło 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 stanowi od 17 do 27% masy całego pasa planetoid^[13]. Woda – jej ilość pięciokrotnie przewyższa ilość słodkiej wody na Ziemi.

Mimo planetarnej budowy – zdecydowanie innej niż w przypadku pozostałych planetoid – Ceres nie rozwinęła się do postaci pełnoprawnej planety. Prawdopodobnie przeszkadzały jej w tym siły grawitacyjne ze strony Jowisza i Marsa.

24 sierpnia 2006 roku komitet 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.

Obserwacje szczegółów na powierzchni stały się możliwe po wyniesieniu na orbitę okołoziemską 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.

Bliskie 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 do wyczerpania zapasów paliwa 31 października 2018 roku^[13][14]. Oprócz typowych kraterów uderzeniowych zaobserwowano inne struktury, jak górę oraz jasne plamy nazywane faculae.

• lista planetoid 1–1000
• chronologiczny wykaz odkryć planet, planet karłowatych i ich księżyców w Układzie Słonecznym
• możliwości eksploatacji Ceres

• (1) Ceres w bazie Jet Propulsion Laboratory (ang.)
• (1) Ceres w bazie Minor Planet Center (ang.)

• Diagram orbity (1) Ceres w bazie Jet Propulsion Laboratory (ang.)
• Ceres: The Dwarf Planet – Out of the Shadows. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-12-05)]. (ang.).
• Sormano Astronomical Observatory: Bicentennial of the discovery of Ceres. [dostęp 2015-12-28]. (ang. • wł.).

Układ Słoneczny

Słońce Heliosfera
Planety (☾ ∅)	Merkury Wenus Ziemia ☾ Mars ☾ Jowisz ☾ ∅ Saturn ☾ ∅ Uran ☾ ∅ Neptun ☾ ∅
Planety karłowate	Ceres Pluton ☾ Haumea ☾ ∅ Makemake ☾ Eris ☾
Małe ciała Układu Słonecznego	Planetoidy Grupy i rodziny planetoid planetoidy bliskie Ziemi pas planetoid trojańczycy centaury trojańczycy Neptuna Zobacz też księżyce planetoid lista ponumerowanych planetoid meteoroidy Obiekty transneptunowe Pas Kuipera plutonki Orkus Achlys Iksjon cubewana Goibniu Máni Salacia Waruna Uni Quaoar Varda Aya Dysk rozproszony 2014 EZ51 Chiminigagua 2021 DR15 Gonggong 2018 VG18 Obiekty odłączone Sedna Komety Lista komet okresowych i nieokresowych damokloidy Obłok Oorta

Zobacz też

powstanie i ewolucja Układu Słonecznego

ciała niebieskie

lista obiektów w Układzie Słonecznym ze względu na

• orbitę
• promień
• masę