Ceres - co wiemy o tej planecie karłowatej?

planeta karłowata Ceres, z widocznymi licznymi kraterami na powierzchni

Ceres to jedyna planeta karłowata, która nie znajduje się w Pasie Kuipera, ale wewnątrz Układu Słonecznego w pasie asteroid oraz planetoid między orbitami Marsa i Jowisza.

Odkryta w 1801 roku przez astronoma Giuseppe Piazziego (nazwana zresztą przez niego Ceres Ferdinandea, na cześć rzymskiej bogini urodzaju), przez rok była uważana za planetę, natomiast później została zdegradowana do poziomu asteroidy, aż do 2006 roku, kiedy to została sklasyfikowana jako planeta karłowata – najmniejsza dotychczas znana.

Jakie informacje znajdziemy w publikacji?

Historia odkrycia Ceres

W poszukiwaniu gwiazdy włoski astronom Giuseppe Piazzi natknął się w 1801 roku na obiekt, który początkowo uważał za kometę. Później, z pomocą innego astronoma, stwierdzono, że znaleźli nową planetę.

Piazzi postanowił nazwać obiekt Ceres Ferdinandea. Nazwę zmieniono następnie na Ceres od rzymskiej bogini zbiorów i matczynej miłości.

Wkrótce w 1850 roku odkryto coraz więcej podobnych obiektów, które następnie doprowadziły do zaklasyfikowania ich jako asteroid, pierwszego tak nazwanego obiektu.

Kluczowe fakty o planecie

Ceres to pierwsza planeta karłowata, której orbita została odwiedzona przez misję kosmiczną (misja sondy kosmicznej Dawn, która rozpoczęła obserwację w 2014 roku).
Jest to jedyna planeta karłowata zlokalizowana w wewnętrznym Układzie Słonecznym.
Ceres nie posiada księżyców ani pierścieni, a także według hipotez także magnetosfery.
Od 1802 do 2006 roku była uważana za największą asteroidę w Układzie Słonecznym.
Nazwę zmieniono na Ceres, na cześć rzymskiej bogini rolnictwa.
W przeciwieństwie do innych planetoid, Ceres jest okrągła, ponieważ jest wystarczająco dużym obiektem, aby grawitacja mogła uformować kulisty kształt.
Badania sugerują, że skład planety nadaje się do formowania życia, jakie znamy.

Rozmiary i odległości

Ceres ma promień 476 kilometrów, co stanowi około 7,5% promienia Ziemi lub 27% promienia Księżyca. Średnica planety szacowana jest natomiast na około 945 kilometrów.
Masę Ceres szacuje się na 9,5 × 10²⁰ kg, natomiast gęstość wynosi 2,08 g/cm³.
Położona w pasie asteroid między Marsem a Jowiszem, Ceres obejmuje jedną trzecią całej masy obiektów znajdujących się w pasie asteroid. Rozmiar obiektu spowodował nadanie mu statusu planety karłowatej w 2006 roku.
Ceres znajduje się w średniej odległości prawie 2,8 jednostki astronomicznej od Słońca, a zatem światło dociera na jej powierzchnię w około 22 minuty.
Ceres znajduje się w odległości około 3,5 jednostki astronomicznej od Ziemi, a światło dociera do nas z tej planety karłowatej w ciągu 29 minut.

Jak i kiedy powstała Ceres?

Szacuje się, że Ceres powstała około 4,5 miliarda lat temu, w okresie tworzenia się Układu Słonecznego. Grawitacja wyciągnęła wirujący gaz i pył, co spowodowało powstanie małej planety karłowatej.

Ceres jest opisywana przez naukowców jako planeta o statusie embrionalnym lub protoplaneta, co oznacza, że jej formowanie rozpoczęło się, ale nie zakończyło – w tym przypadku z powodu silnej grawitacji Neptuna, która uniemożliwiła Ceresowi przekształcenie się w całkowicie uformowaną planetę.

Inna teoria pochodzenia mówi, że Ceres faktycznie uformowała się w Pasie Kuipera, zanim migrowała bliżej Słońca pod wpływem wpływów grawitacyjnych o różnym pochodzeniu.

Argumentem mogącym świadczyć o prawdziwości tej teorii jest stwierdzona obecność amoniaku w kraterze. Uważa się również, że Ceres powstawała w chłodniejszych warunkach niż większość planet i planetoid, co oznaczałoby, że tworzyła się poza orbitą Jowisza.

Orbita i okres obiegowy

Orbita Ceres wiąże się z pasem planetoid i asteroid, znajdujących się między Marsem a Jowiszem, nieco bliżej orbity Czerwonej Planety.
Orbita jest umiarkowanie nachylona (i = 10,6° w porównaniu z 7° dla Merkurego i 17° dla Plutona) i umiarkowanie mimośrodowa (e = 0,08 w porównaniu do 0,09 dla Marsa).
Ceres potrzebuje około 4,6 roku ziemskiego (około 1681 ziemskich dni), aby odbyć jedną podróż wokół Słońca.
Okres obrotowy Ceres i zarazem długość dnia wynosi 9 godzin, co jest jedną z najkrótszych w Układzie Słonecznym.

Geologia i atmosfera Ceres

Ceres jest pokryta niezliczonymi małymi, młodymi kraterami. Składa się głównie z lodu i skały – jej wnętrze jest skaliste, natomiast ma zewnętrzną powierzchnię składającą się ze struktur lodowych.
Na powierzchni lód miesza się z różnymi minerałami, gdzie znaleźć można również glinę bogatą w żelazo. Powierzchnia jest stosunkowo ciepła jak na ten typ obiektu – średnia temperatura powierzchni wynosi około -38°C.
W styczniu 2014 roku podczas misji sondy Dawn odkryto w kilku regionach parę wodną i przekonano się, że stanowi więcej zewnętrznego składu Ceres niż wcześniej sądzono. Ustalono, że może to wynikać np. z obecności kriowulkanu.
Szacuje się, że wewnętrzny płaszcz Ceres o grubości około 100 kilometrów może zawierać nawet do 200 milionów kilometrów sześciennych wody, co stanowiłoby więcej niż cała słodka woda na naszej planecie.

Popularne zestawienia sprzętu do obserwacji

Potencjalne życie na planecie

Według dotychczasowych badań i hipotez skład chemiczny oraz panujące warunki umożliwiają formowanie życia, jakie znamy.

Dzięki misji odkryto molekuły organiczne, zawierające węgiel. Co ważniejsze, te odkryte substancje organiczne wydają się być rodzime, prawdopodobnie tworzą się na Ceres, a nie docierają wraz z obiektami zewnętrznymi, np. przez asteroidę lub kometę.

W 2015 roku sonda Dawn odkryła kraterową powierzchnię Ceres i zaobserwowała dwa bardzo wyraźne jasne punkty (m.in. masywny kriowulkan zwany Ahuna Mons), co doprowadziło do spekulacji na temat możliwego pochodzenia kriowulkanicznego i obecności substancji lotnych, takich jak para wodna, amoniak lub metan.

W 2016 roku lądownik Dawn znalazł wyraźne dowody na istnienie cząsteczek wody na powierzchni Ceres.

Sonda mogła badać planetę jedynie z orbity, zbliżając się do powierzchni na minimalną odległość 35 kilometrów. Pomimo tego dowiedziano się więcej o składzie tej planety karłowatej, pobierając próbkę i analizując ją na miejscu lub wewnątrz samego statku kosmicznego.

Ciekawostki o Ceres

Przypuszcza się, że w 2032 roku Ceres zbliży się do Ziemi na odległość około 1,6 jednostki astronomicznej.
Pierwiastek cer (z łaciny cerium), należący do grupy lantanowców, bierze swoją nazwę właśnie od planety Ceres.
Ceres pozostawała klasyfikowana jako planeta w książkach astronomicznych przez pół wieku.
Ceres obecnie posiada tytuł najmniejszej planety karłowatej w naszym Układzie Słonecznym, jednak ostatnie odkrycia sugerują, że może istnieć jeszcze mniejsza planeta karłowata, o nazwie Hygiea. Hygiea została odkryta w 1849 roku i sklasyfikowana jako asteroida, jednak ostatnie obserwacje mogą zdecydować, że w rzeczywistości jest to planeta karłowata.
Ceres to jedyna znana planeta karłowata, która nie znajduje się w Pasie Kuipera.

Polecamy również poniższy film, przybliżający kwestię jasnych plam zaobserwowanych na Ceres: