Как выглядит астероид церера. Состав и атмосфера Цереры

Карликовая планета Церера - планета астероидного типа. Церера была открыта вечером 1 января 1801 года итальянским астрономом Джузеппе Пьяцци. Это самое массивное небесное тело пояса астероидов и по размерам превосходит многие крупные спутники планет-гигантов. Длительное время Церера рассматривалась как полноценная планета , впоследствии она была классифицирована как астероид, а по результатам уточнения понятия планета Международным астрономическим союзом 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной Ассамблее МАС была отнесена к карликовым планетам. Орбита Цереры лежит между орбитами Марса и и весьма «планетообразна»: слабоэллиптична и имеет умеренный наклон к плоскости эклиптики равный 10°. Период обращения вокруг Солнца - 4,6 года. Карликовая планета Церера имеет форму сфероида размерами 975х909 км. Её масса равна 9,5х1020 кг, что составляет почти треть всей массы пояса астероидов, но в то же время более чем в 6000 раз уступает массе . Значительная масса Цереры привела к тому, что под действием собственной гравитации это небесное тело, как и многие другие планетоиды, приобрело форму, близкую к сферической.

Однако, на этом её эволюция не закончилась и, в отличие от большинства астероидов, на Церере началась дифференциация внутренней структуры - более тяжёлые породы опускались к центру, более лёгкие поднимались к поверхности. Таким образом сформировалось каменное ядро и мантия из водяного льда. Судя по низкой плотности Цереры, она содержит значительное количество льда, до 20-30% по массе, что эквивалентно ледяной мантии толщиной 60-100 км. На начальном этапе существования ядро Цереры могло разогреваться за счёт радиоактивного распада и, возможно, какая-то часть ледяной мантии находилась в жидком состоянии. По всей видимости, значительная часть поверхности и сейчас покрыта льдом или некой разновидностью ледяного реголита. По аналогии с ледяными спутниками Юпитера и можно предположить, что под действием УФ излучения Солнца часть воды диссоциирует и образует сверхразреженную «атмосферу» Цереры. Также остаётся открытым вопрос о наличии на Церере сейчас или в прошлом криовулканизма.

О внешнем облике Цереры известно не так уж и много. На земном небосклоне она предстаёт слабой звёздочкой всего лишь 7-й величины. Видимый диск Цереры очень мал, поэтому первые подробности удалось разглядеть только в конце XX века с помощью орбитального телескопа «Хаббл». На поверхности карликовая планета Церера имеет несколько светлых и тёмных структур, предположительно кратеров. По слежению за ними удалось точно установить период вращения Цереры (9,07 часа) и наклон оси вращения к плоскости орбиты (менее 4°). Самая яркая структура (см. рисунок справа) в честь первооткрывателя планеты Цереры получила название «Пьяцци». Возможно, это кратер, обнаживший ледяную мантию или даже криовулкан. Наблюдения в ИК диапазоне показали, что средняя температура поверхности составляет 167 К, в перигелии она может достигать 240 К (-33 °C). Радиотелескопом в Аресибо несколько раз проводилось исследование Цереры в диапазоне радиоволн. По характеру отражения радиоволн было установлено, что поверхность Цереры довольно гладкая, видимо, за счёт высокой эластичности ледяной мантии. Спутников у Цереры не обнаружено. По крайней мере пока, наблюдения «Хаббла» исключают существование сателлитов размерами более 10-20 км.

В настоящее время единственным способом изучения Цереры остаются телескопические наблюдения. Регулярно проводятся кампании по наблюдению покрытий звёзд Церерой, по возмущениям в движении соседних астероидов и

Церера – самая маленькая из всех карликовых планет Солнечной системы. Единственная планета, хоть и карликовая, в поясе астероидов, и составляет 1/3 от всей его массы. Диаметр Цереры – приблизительно 950 километров.
Идея о том, что между Марсом и Юпитером должна быть какая-то "пропущенная планета" появилась ещё в XVIII веке. Открыл же Цереру Джузеппе Пьяцци в самом начале XIX. В письмах к коллегам он описал этот объект как комету, но тут же пояснил, что это, быть может, что-то лучше, чем комета.
Статус Цереры менялся не раз и был предметом для споров. Вначале Церере присвоили статус планеты, у неё был собственный планетный символ, похожий на символ Венеры, её перечисляли в качестве планеты в астрономических книгах и таблицах. До тех пор, пока не обнаружили весь остальной пояс астероидов.
Выяснилось, что Церера – всего лишь один из многих, подобных ей, объектов. Уильям Гершель для таких тел придумал термин "астероид" (подобный звезде). И планета Церера стала первым открытым астероидом.
Однако последние исследования показали, что Церера имеет со всем остальным поясом астероидов лишь общую орбиту. Но не происхождение. Церера и пояс астероидов – это два разных объекта, которые волей судьбы вышли на одну орбиту.
В 2006 году развернулась дискуссия вокруг Плутона о том, что же называть планетой. Это привело к тому, что Церере было решено вернуть прежний статус. Вместе с Церерой планетами должны были стать Харон (один из объектов двойной планеты Плутон-Харон) и далёкая Эрида, претендовавшая в своё время на звание десятой планеты. Но вместо этого Международный астрономический союз, посчитав, видимо, что чересчур уж много планет что-то развелось в последнее время, лишил статуса планеты сам Плутон. Посчитали, что довольно нам и восьми. Плутон решили принести в жертву, лишь бы не делать планетами все остальные объекты. Изобрели термин – карликовая планета. Этот статус Церера и приобрела.
Для того, чтобы не включать Цереру в список планет, специально для этого астероида при определении термина придумали, что планетой не может называться объект, который не смог расчистить свою орбиту и прилегающие к ней районы от других небесных тел. Согласно этому определению, Церера планетой не является, потому что делит свою орбиту с тысячами астероидов.
Несмотря на статус карликовой планеты и соответствующую величину, Церера обладает тусклой поверхностью, поэтому, в отличие от астероида Веста, который размером меньше, невооружённым взглядом c Земли практически не видна. Тем не менее, множество вооружённых глаз направлено на эту карликовую планету, она тщательно изучается. Её поверхности, предположительно, покрыта льдом, состоящим из воды. По этой причине Церера входит в список космических объектов, на которых надеются найти внеземную жизнь.
Предполагается, что Церера покрыта льдом, толщиной в 100 километров, который составляет 50 процентов её объёма. Получается, что на Церере – 200 миллионов кубических километров воды. Это больше всего объёма пресной воды на Земле.
Но несмотря на то, что поверхность покрыта стокилометровым льдом, на Церере довольно-таки тепло – температура, по оценкам, – в районе минус 38 градусов по Цельсию.
Но лишь немногое о Церере известно совершенно точно. Допустим, совершенно точно известно, что на Церере есть какие-то тёмные пятна, которые считаются кратерами.
6 марта 2015 года космический аппарат Dawn пройдет на расстоянии 38 000 километров от поверхности Цереры, после чего в ходе элегантного маневра, в котором будут использованы комбинация тяги его ионных двигателей и гравитации карликовой планеты, он будет переведен на ее орбиту. После этого Dawn сможет приступить к изучению самого крупного объекта Солнечной системы, находящегося между орбитами Марса и Юпитера.
Несмотря на то, что Церера находится к нам куда ближе, чем планеты-гиганты, на данный момент нам известно о ней не так уж и много, и Dawn поможет заполнить пробелы в наших знаниях о крупнейшем объекте пояса астероидов. Особый интерес среди научного сообщества вызывает вопрос о возможности наличия в ее недрах подповерхностного океана, аналогичного океанам Европы и Энцелада. В случае подобного открытия в будущем Церера вполне может стать объектом для новых космических миссий - ведь по сравнению с Европой и Энцеладом, до нее намного проще добраться.

В Раскрывая тайны межпланетного пришельца

Карликовая планета Церера — довольное уникальное и во-многом загадочное тело, которое внимательно изучается зондом NASA Dawn с весны 2015 года. Церера вращается вокруг Солнца примерно между Марсом и Юпитером в поясе астероидов, но научные результаты Dawn позволяют предполагать, что прибыла она в нынешнее “место парковки” из более дальних краев.

Цереру открыли более 200 лет назад, но почти два века люди ничего не могли увидеть кроме точки или маленького пятнышка из-за несовершенства оптики. С Цереры началось открытие Главного астероидного пояса, и за внешнее сходство с далекими звездами астероиды получили свое название — “звездоподобные”. Их размеры так малы, что телескопы прошлого и позапрошлого века были не способны различить хоть какие-то детали поверхности. Сначала Цереру считали планетой, но быстро “разжаловали” в астероиды, и в этом звании она провела два века. Дискуссия о статусе Плутона привела к уточнению термина “планета” и введению нового термина “карликовая планета”. В 2006 году Церера получила звание карликовой планеты, и среди них стала самой маленькой и самой близкой к Земле. К этому времени космический телескоп Hubble смог увидеть ее уже лучше и показать сферическую форму, благодаря которой и досталось это звание. Диаметр Цереры составляет примерно 950 км, что в 3,5 раза меньше нашей Луны и в 2,5 раза меньше диаметра Плутона. Спутник Плутона Харон чуть больше Цереры, но она летает сама по себе вокруг Солнца, поэтому заслужила особое звание.

Остальные карликовые планеты: Плутон, Эрида, Хаумеа и Макемаке вращаются намного дальше — за орбитой Нептуна. Из них только Плутон на краткое время посещался земным зондом New Horizons. В 2015 году к Церере прибыла межпланетная автоматическая станция Dawn (“Рассвет”), за три года он сменил несколько орбит разной высоты: 5100-4400-1500-385-200 км, и теперь Церера — самая изученная карликовая планета.

Dawn — представляет собой классический зонд для исследования безатмосферных тел Солнечной системы: на борту размещен небольшой панхроматический телескоп с восемью спектральными фильтрами на колесе, инфракрасный спектрометр и гамма-нейтронный спектрометр.

Особенностью конструкции Dawn является его двигательная установка — он использует электроракетные ионные двигатели. Особенностью этих двигателей является высокая скорость истечения реактивных газов, которая позволяет расходовать запас гораздо экономнее более распространенных химических двигателей. Недостатком ионников является ничтожно малое количество газа в реактивной струе. Поэтому там где химическому двигателю потребуется включение на несколько минут, ионному придется работать десятки часов. К тому же электроракетные двигатели требуют много энергии, поэтому Dawn оснащен солнечными батареями размахом почти 20 метров.

Несмотря на недостатки ионных двигателей, они позволили Dawn совершить долгий и многоэтапный вояж в поясе астероидов и провести сложную научную программу. Стартовав в 2007 году Dawn прибыл к самому большому астероиду в Главном поясе между Марсом и Юпитерм — Весте. Это яйцеобразное грубое каменное тело размером около 550 км. Если бы Веста имела сферическую форму как Церера, то тоже звалась бы карликовой планетой.

Dawn вышел на орбиту вокруг Весты, и больше года изучал ее с трех разных орбит. Потом зонд воспользовался преимуществами ионной тяги, и вернулся на межпланетную траекторию, чтобы добраться до следующей важной цели — карликовой планеты Церера. Перелет длился два с половиной года.

Любопытный факт: Dawn провел в поясе астероидов восемь лет и совершил три оборота вокруг Солнца, но не встретил ни одного астероида кроме Весты. Это показательный пример того, насколько заполнено астероидами пространство в самой гуще Главного пояса. Если бы в пути попался хоть один известный астероид, NASA не упустило бы возможности изучить его хотя бы издалека и на пролетной траектории.

Сближение с Церерой зимой 2015 года сразу началось с интриги — на поверхности темной карликовой планеты (чуть темнее Луны) обнаружилось несколько ярких белых пятен сконцентрированных на дне одного кратера. Ранее инфракрасный космический телескоп ESA Herschel определил в этом месте выделение водяного пара в интенсивности около 3 кг/с, но гипотезу водяного льда ученые выдвигали осторожно, рассматривая и другие возможности.

Вода на Церере никого не удивила, еще ранее, анализ ее орбитальных характеристик позволил высчитать ее массу, а после уточнения размеров получили среднюю плотность 2,1 г на куб см. Это очень мало в сравнении с каменными астероидами. Например у Весты плотность 3,4 г на куб см, у самой распространенной в Солнечной системе каменной породы базальта плотность около 2,6 г на куб см. Поэтому еще до прибытия Dawn предполагалось большое содержание воды, до 50% в мантии Цереры. Для сравнения, метеориты прилетевшие на Землю с Весты содержат не более 0,04% воды.

Сферическая форма Цереры указывает на прошедшую дифференциацию, т.е. разделение на каменное ядро, возможно с примесью металлов, и каменно-ледяную мантию. Всё это покрыто тонким слоем реголита, накопившемся за миллиарды лет на поверхности.

Открытия Dawn начались с ярких пятен в кратере названном Оккатор, но это было только начало. Сразу заметили еще одну приметную особенность — почти правильный конус горы, названной Ахуна. Она выделялась на фоне средней “шероховатости” поверхности возвышаясь на 5 км с основанием 20 км. Рядом с горой располагается глубокий метеоритный кратер примерно такого же размера, но, вероятно, они не связаны. Зато с противоположной стороны карликовой планеты находится древний и самый большой на Церере кратер от астероида диаметром 280 км. Возможно, гора Ахуна — это вулкан, который сформировался в точке фокусировки сейсмических волн в момент от удара с обратной стороны. Подобные процессы могли происходить на Меркурии (Равнина Жары), Марсе (нагорье Фарсида и Элизий), Земле (плато Путорана). Доказательства вулканизма на горе Ахуна нашли при помощи инфракрасного спектрометра — на вершине и склонах определили отложения карбоната натрия. Вероятнее всего Ахуна является криовулканом, т.е. вулканом извергающим воду с различными примесями. К сожалению, свежих следов вулканизма гора не имеет.

За два года Dawn смог определить множество материалов, которые указывали на прошлую геологическую и химическую активность жидкой воды на Церере: нашлась глина, которая является результатом размывания водой вулканических пород, карбоната натрия, и его варианта связанного с водой в форме гидрокарбоната, более известного как пищевая сода, тоже нашлось много. Органические соединения ответственны за незначительное покраснение в выбросах из некоторых метеоритных кратеров. Более того, оказалось, что эволюция поверхности еще продолжается: со склонов некоторых кратеров сходят оползни, вода испаряется с нагретых солнцем участков поверхности, создает временную атмосферу, и оседает инеем в холодной тени.

Самым ярким подтверждением гидротермальной активности на Церере стали те самые яркие пятна в кратере Оккатор. Сам кратер возник примерно 80 млн лет назад, но белые отложения, которые тоже оказались содой, моложе его на 30 млн лет. Самые свежие отложения вообще недавние по геологическим меркам — около 4 млн лет. В центре наиболее крупного карбонатного пятна тоже возвышается криовулканический купол, только значительно меньше Ахуны.

Еще одну загадку подкинуло изучение гравитационного поля Цереры. По его результатам плотность верхнего слоя карликовой планеты довольно низкая — ближе ко льду чем к камню. По более ранним исследованиям вода должна составлять 40-50% верхней мантии. При этом вызывает удивление стабильность крупных геологических образований, вроде горы Ахуна или многих глубоких кратеров. Обычная мерзлота не удержала бы такие структуры из-за пластичности льда. Получается что-то внутри “держит каркас”. Ученые предположили, что в качестве “арматуры” ледяных недр Цереры выступают клатраты — газовые гидраты — это кристаллические соединения воды и различных газов, которые формируются при определенном соотношение температуры и давления. Например метановый гидрат из воды и метана возникает при 0 град. Цельсия при давлении 50 атм, при понижении температуры необходимое давление уменьшается. Клатраты могут быть в 100-1000 раз прочнее льда, при той же плотности. То есть перед нами косвенное доказательство скрытых в недрах Цереры летучих веществ, которых уже нет на поверхности.

Еще одним подтверждением прошлой дегазации Цереры являются обнаруженные цепи небольших кратеров шириной 1-4 км, длиной до 500 км. Предположительно они возникли в реголите над трещинами в коре карликовой планеты. Трещины могут иметь разное происхождение: от тектоники, от мощного астероидного удара, от изменения объема космического тела вследствие его остывания… Но каждая из этих причин имеет определенные признаки, которых нет на Церере. Наиболее убедительной гипотезой стала именно дегазация, когда из толщи коры через трещины наружу выделялись потоки газов из внутренних резервуаров.

Самой интригующей находкой на Церере стал аммиак обнаруживаемый на поверхности с карбонатами и глинами. Аммиак растворенный в воде понижает ее температуру замерзания, что позволяет криовулканам извергаться даже при минусовой температуре. Аммиак интересен прежде всего тем, что указывает на происхождение Цереры где-то за пределами ее нынешней орбиты, т.е. она пришелец в Главном поясе астероидов.

Такой вывод следует из-за т.н. “снеговой линии” (frost line) — расстояния от Солнца, на котором тепла становится недостаточно для сохранения газообразной формы, что приводит к конденсации газа в твердую форму. Во времена формирования Солнечной системы снеговая линия для воды располагалась на расстоянии примерно 420 млн км от Солнца, т.е. примерно там, где вращается Церера. Сейчас водяная снеговая линия располагается еще дальше — около 750 млн км от Солнца — почти у орбиты Юпитера. Ближе этого расстояния вращаются только каменные планеты, спутники и астероиды, лед на которых может быть только у полюсов, или в тени, или под поверхностью. На земных горных вершинах лед держится благодаря атмосферному давлению. Дальше водяной снеговой линии в изобилии летают ледяные кометы, и спутники планет почти все или состоят из льда, или все покрыты льдом.

В отличии от воды, аммиак имеет более низкую температуру конденсации, и при формировании Солнечной системы его снеговая линия лежала примерно на 80 млн км дальше орбиты Цереры, т.е. он никак не мог принять участие в ее создании. Есть и другие косвенные признаки того, что Церера — гостья в Главном поясе. Как уже упоминалось, воды в карликовой планете несравнимо больше чем в астероидах по-соседству. Исключения только в «выродившихся» кометах, и дальних астероидах у орбиты Юпитера. Еще практически все крупные астероиды Главного пояса имеют собственные семейства, т.е. группы мелких астероидов, которые имеют общие спектральные характеристики и близкие орбиты, а у Цереры такого нет.

В целом, следует признать, что Церера по форме и составу больше похожа на большие спутники Юпитера или даже на остальные карликовые планеты, вроде Плутона. Шарообразные спутники Сатурна в основном имеют меньшую плотность чем Церера, за счет большего содержания льда. Плутон плотнее ледяных спутников, но до Цереры не дотягивает, но она могла набрать плотность за счет “сброса” легких газов, уже после приближения к Солнцу. Наклон орбиты Цереры подсказывает, что она прибыла не от Юпитера, так что возможно когда-то она была карликовой планетой на задворках Солнечной системы. Возможно более подробное изучение даст ответы.

Dawn сейчас готовится перейти на самую низкую финальную орбиту высотой 50 км, это обещает новые подробности на поверхности и новые открытия. Хотя в перспективе стоило бы запустить туда и посадочный зонд. Уже совершенных открытий достаточно чтобы понять ее высокое значение для исследования истории и эволюции Солнечной системы.

Церера — это самый большой астероид пояса астероидов, который получил статус карликовой планеты. Погоня в открытии этой планеты еще началась в 1781 году, в то время, когда была открыта планета Уран, находившаяся в том самом районе пространства в космосе, которое относилась к правилу Тициуса-Боде. Правило Тициуса (немецкий ученый) доказывает закономерность нарастания увеличения радиусов орбит планет, находящихся возле Солнца. Через некоторое время спустя это правило оказалось неточным, а открытие Урана в том же месте зародило в кругу астрономов прошлых столетий заядлую «охоту за планетами».

История открытия

Позднее, в 1800 году была основана международная группа ученых – астрономов «Небесная стража». Круглые сутки она вела наблюдения пространства в космосе между орбитами Юпитера и Марса, то есть в той области, где должна была располагаться та еще не открытая планета. Церера в данной области открыл итальянский астроном Джузеппе Пьяцци в 1801 году. Сначала он принял ее за комету, но все же заметил, что у нее есть некие особенности. На протяжении года попытки зафиксировать существование этой планеты-астероида были и у других ученых, но только в последний день 1801 года все-таки удалось подтвердить ее существование. Этим правило Тициуса-Боде снова приобрело справедливость. Сам Джузеппе Пьяцци назвал планету-астероид «Церерой», хотя перед этим оно произносилось как «Церера Фердинанда».

В 1802 году Церера относилась к классу астероидов. Крупнейшее в основном поясе астероидов космическое тело обладает диаметром, равным 950 километров, имеет форму сферы, возникшую благодаря наличию у Цереры своей собственной гравитации, и в шесть тысяч раз меньшую массу, чем имеет Земля, и в то же время составляет третью часть всей массы объектов пояса астероидов.

По исследованиям ученых, после того как астероид Церера приобрела сферическую форму, на ней стали происходить процессы постепенного смещения в центральную часть наиболее тяжелых пород. Итогом этого смещения стало образование каменного ядра. Водяной лед составляет внешнюю оболочку, которая имеет толщину около 100 километров, что превышает запасы пресной воды на Земле.

Исследования

Церера является одной из основных участников, с хорошей перспективой, проектируемых космических разработок. В первую очередь это связано с тем, что в ней хранится огромный запас пресной воды и этот факт может служить тем, что здесь есть возможность создать жизнь.

С точки зрения колонизации Церера вызывает большой интерес. На втором этапе освоения космоса планируют колонизировать Цереру. На первом этапе рассчитывают колонизировать космические объекты, находящиеся относительно недалеко от Земли, Луны, Венеры, Марса, Меркурия.

Отдаленное будущее

Церера находится между газовыми гигантами и планетами «земной группы», имеет хорошие условия, позволяющая служить идеальным перевалочным пунктом для создания на ней коcмическиx баз. К негативным факторам этой планеты относится низкая гравитация и отсутствие магнитного поля, что является негативным фактором для человеческого здоровья.

Анимация перелета космического аппарата DAWN от Весты к Церере

Церера (от латинского языка — Cerёs) – карликовая планета в поясе астероидов. Свое название получила в честь римской богини Цереры – богини растущих растений и материнской любви. Планета была найдена 1 января 1801, Джузеппе Пиацци. Ее диаметр составил 950 км, Церера – безусловно, самое большое и массивное тело в поясе астероидов (оно содержит приблизительно треть всей массы пояса астероидов). Квалификация, то есть статус Цереры менялся за ее историю не один раз.

Во времена открытия она считалась планетой, но после открытия многочисленных объектов в поясе астероидов Церера лишилась этого звания и была переквалифицирована в разряд астероидов чуть более 150 лет назад. Естественно как первый обнаруженный объект в поясе астероидов Церера получила номер 1 в современной системе нумерации астероидов. После открытия большого объекта 2003 UB313 за орбитой Нептуна некоторые определения были пересмотрены Международным Астрономическим Союзом, и Церера вновь получила статус планеты (24 августа 2006) наряду с Плутоном, его луной Хароном и 2003 UB313. Правда статус планеты с небольшой оговоркой – карликовой планеты и при этом Церера пока еще формально считается астероидом.

Первоначально полное название Цереры было такое — Ceres Ferdinandea, в честь римской богини и короля Сицилии Фердинанда III. Приставка «Ferdinandea» была неприемлема для других наций мира, и поэтому имя было «урезано». Цереру также в течение короткого времени в Германии называли Hera, а в Греции Цереру называют — Demeter. Такое расхождение в названиях связано с редкостью его использования.

Открыта Церера была случайно, Пиацци искал звезду Mayer 87 из списка Френсиса Уолластона, так как она по каталогу не соответствовала занимаемому положению. Вместо звезды Пиацци обнаружил перемещающийся звездообразный объект, который он сначало принял за комету. Пиацци в общей сложности наблюдал за Церерой 24 раза (в последний раз 11 февраля – из-за болезни наблюдения были прерваны).

24 января 1801 Пиацци объявил о своем открытии в письмах своим коллегам, в том числе в письме своему соотечественнику Barnaba Oriani из Милана. Он описал найденный объект как комету, с оговорками. К началу февраля Церера была потеряна, поскольку она ушла за Солнце. В апреле Пиацци послал наиболее полные свои наблюдения к Oriani, Bobe и Lalande в Париж. Наблюдения были изданы в сентябрьском выпуске 1801 года Monatliche Correspondenz. Для нахождения местоположения астероида Карл Фридрих Госс (24 года) развил метод определения орбиты по трем наблюдениям. Только через несколько недель он предсказал орбиту Цереры и послал свои результаты Францу Ксаверу, редактору Monatliche Correspondenz, 31 декабря 1801, который совместно с Heinrich W. M. Olbers однозначно подтвердили обнаружение Цереры.

Johann Elert Bode назвал Цереру «пропавшей планетой», существование которой предсказывал Johann Daniel Titius между Марсом и Юпитером, на расстоянии 419 млн км (2,8 а.е.) от Солнца. Церере был даже присвоен планетарный символ и она вошла в список планет в книгах по астрономии (наряду с 2 Pallas, 3 Юнона, 4 Веста) на половину столетия, пока не были обнаружены другие представители пояса астероидов. Церера оказалась слишком мала для планеты поэтому сэр Уильям Гершель придумал термин «астероид» («звездообразный»), из-за того что Церера не имела заметного диска. В 2006 дебаты проводимые из-за проблемы с Плутоном и с термином «планета» обратили внимание и на Цереру, которая была опять переквалифицирована в карликовою планету. Церера расположена между орбитами Марса и Юпитера, в пределах пояса астероидов, с периодом обращения 4,6 лет. Орбита имеет наклон в 10,6 градуса (Меркурий – 7, Плутон — 17) и она умеренно эксцентрична e=0.08 (Марс – 0.09).

Церера принадлежит поясу астероидов, который главным образом находится между Марсом и Юпитером. Однако он не содержит самые большие объекты в Солнечной системе помимо планет и их спутников, так как существует пояс Койпера, который как известно содержит объекты по размерам сопоставимые с Плутоном или его превышающие – 50000 Quaoar, 90482 Orcus, 2003 UB313 и 90377 Sedna. В определенных местах на своей орбите Церера может достигать до 7 звездной величины, но она вообще расценивается как очень тусклый объект и почти не заметна невооруженным глазом. Другой астероид Веста и то имеет больше шансов быть обнаруженным невооруженным глазом, чем Церера. Размер Цереры и ее масса достаточны, для того чтобы она во время своего формирования приняла почти сферическую форму, близкую к гидростатическому равновесию, другие астероиды достаточно нерегулярные, а некоторые большие астероиды даже продолговатые.

Масса Цереры достигает до 9.5*10 20 кг (масса оценена с помощью радиосигналов космического аппарата на орбите Марса), это приблизительно треть всей массы пояса астероидов (3.0*10 21 кг или 4% от Луны). Есть некоторые признаки того что поверхность Цереры относительно теплая и она может иметь незначительную атмосферу. Максимальная температура на Солнце, по оценкам специалистов, может достигать 235 К (-38 Цельсия на 5 мая 1991), в перигелии – до 239 К.

В отличие от большинства астероидов, на Церере после приобретения сферической формы началась гравитационная дифференциация внутренней структуры - более тяжёлые породы переместились в центральную часть, более лёгкие сформировали поверхностный слой. Таким образом сформировалось каменное ядро и криомантия из водяного льда. Судя по низкой плотности Цереры, толщина её мантии достигает 100 километров (23-28 % массы Цереры; 50 % от её объёма), и кроме того она содержит значительное количество льда, который составляет 200 миллионов кубических километров воды, что превосходит количество пресной воды на Земле. Эти данные подтверждаются наблюдениями, сделанными телескопом Кек в 2002 году и эволюционным моделированием. Кроме того, некоторые характеристики поверхности и геологической истории (например, расстояние Цереры от Солнца, благодаря которому можно говорить о достаточном ослаблении солнечного излучения для того, чтобы позволить некоторым компонентам с низкой точки замерзания быть включенными в её состав в процессе формирования), указывают на наличие летучих веществ в недрах Цереры

На начальном этапе существования ядро Цереры могло разогреваться за счёт радиоактивного распада и, возможно, какая-то часть ледяной мантии находилась в жидком состоянии. По всей видимости, значительная часть поверхности и сейчас покрыта льдом или некой разновидностью ледяного реголита. По аналогии с ледяными спутниками Юпитера и Сатурна можно предположить, что под действием УФ излучения Солнца часть воды диссоциирует и образует сверхразреженную «атмосферу» Цереры. Также остаётся открытым вопрос о наличии на Церере сейчас или в прошлом криовулканизма.

О внешнем облике Цереры известно не так уж и много. На земном небосклоне она предстаёт слабой звёздочкой всего лишь 7-й величины. Видимый диск Цереры очень мал, поэтому первые подробности удалось разглядеть только в конце XX века с помощью орбитального телескопа «Хаббл». На поверхности Цереры различимы несколько светлых и тёмных структур, предположительно кратеров. По слежению за ними удалось точно установить период вращения Цереры (9,07 часа) и наклон оси вращения к плоскости орбиты (менее 4°).

Самая яркая структура в честь первооткрывателя Цереры получила название «Пияцци». Возможно, это кратер, обнаживший ледяную мантию или даже криовулкан. Наблюдения в ИК диапазоне показали, что средняя температура поверхности составляет 167 К (−106 °C), в перигелии она может достигать 240 К (−33 °C). Радиотелескопом в Аресибо несколько раз проводилось исследование Цереры в диапазоне радиоволн. По характеру отражения радиоволн было установлено, что поверхность Цереры довольно гладкая, видимо, за счёт высокой эластичности ледяной мантии. Спутников у Цереры не обнаружено. По крайней мере пока, наблюдения «Хаббла» исключают существование сателлитов размерами более 10-20 км.

В настоящее время единственным способом изучения Цереры остаются телескопические наблюдения. Регулярно проводятся кампании по наблюдению покрытий звёзд Церерой, по возмущениям в движении соседних астероидов и Марса уточняется её масса.

Качественно новым этапом в изучении Цереры должна стать миссия аппарата АМС Dawn (NASA), запущенного 27 сентября 2007 года. В 2011 году «Dawn» вышел на орбиту вокруг Весты, в феврале 2015 года он должен достигнуть Цереры.

Главная » Английский алфавит » Как выглядит астероид церера. Состав и атмосфера Цереры