Ceres (/ˈtʃe.res/; denumirea de planetă minoră: 1 Ceres) este o planetă pitică din centura de asteroizi, între orbitele lui Marte și Jupiter. A fost primul asteroid descoperit pe 1 ianuarie 1801 de către Giuseppe Piazzi la Observatorul Astronomic din Palermo în Sicilia și anunțat ca o nouă planetă. Ceres a fost mai târziu clasificat ca un asteroid și apoi o planetă pitică, singura care se află mereu la interior de orbita lui Neptun.
Dimensiunea mică a lui Ceres înseamnă că, chiar și când e cel mai strălucitor, este prea slab pentru a fi văzută cu ochiul liber, exceptând pe un cer extrem de întunecat. Magnitudinea sa aparentă variază de la 6,7 la 9,3,atingând un maxim la opoziție (când este cel mai aproape de Pământ) o dată la fiecare perioadă sinodică de 15 până la 16 luni. Drept urmare, formele sale de relief sunt abia vizibile chiar și cu cele mai puternice telescoape și se știa puțin despre el până când sonda spațială Dawn a NASA s-a apropiat de Ceres pentru misiunea sa orbitală în 2015.
Dawn a descoperit că suprafața lui Ceres este un amestec de gheață și minerale hidrate, cum ar fi carbonați și argilă. Datele gravitaționale sugerează că Ceres este parțial diferențiat într-o manta/miez noroios (rocă cu gheață) și o scoarță mai puțin densă, dar mai dură, care este cel mult treizeci la sută gheață în volum. Deși Ceres probabil nu are un ocean intern de apă lichidă, saramuri curg în continuare prin mantaua superioară și ajung la suprafață, permițând criovulcanilor precum Ahuna Mons să se formeze aproximativ la fiecare cincizeci de milioane de ani. Acest lucru face din Ceres cel mai apropiat corp criovulcanic activ cunoscut de Soare, iar saramurile oferă un potențial habitat pentru viața microbiană.
În ianuarie 2014, în jurul Ceresului au fost detectate emisii de vapori de apă, creând o atmosferă slabă, tranzitorie, cunoscută sub numele de exosferă.
Istorie
Descoperire În anii dintre acceptarea heliocentrismului și descoperirea lui Neptun, mai mulți astronomi au susținut că legile matematice au prezis existența unei planete ascunse sau lipsă între orbitele lui Marte și Jupiter. În 1596, astronomul teoretic Johannes Kepler a crezut că raporturile dintre orbitele planetare se vor conforma cu designul lui Dumnezeu doar cu adăugarea a două planete: una între Jupiter și Marte și una între Venus și Mercur. Alți teoreticieni, precum Immanuel Kant, s-au gândit dacă golul a fost creat de gravitația lui Jupiter; în 1761, astronomul și matematicianul Johann Heinrich Lambert a întrebat: „Și cine știe dacă deja lipsesc planete care au plecat din vastul spațiu dintre Marte și Jupiter? Atunci se aplică și corpurilor cerești, precum și Pământului, că cei mai puternici îi supără pe cei mai slabi și Jupiter și Saturn sunt destinați să jefuiască pentru totdeauna?”.
În 1772, astronomul german Johann Elert Bode, citând pe Johann Daniel Titius, a publicat o formulă cunoscută mai târziu sub numele de legea Titius–Bode care părea să prezică orbitele planetelor cunoscute dar cu un decalaj inexplicabil între Marte și Jupiter. Modelul a prezis că ar trebui să existe o altă planetă cu o rază orbitală aproape de 2,8 unități astronomice (AU), sau 420 milioane km, de la Soare. Legea Titius – Bode a câștigat mai multă credibilitate odată cu descoperirea lui William Herschel a lui Uranus aproape de distanța prezisă pentru o planetă dincolo de Saturn. În 1800, un grup condus de Franz Xaver von Zach, editor al revistei germane de astronomie Monatliche Correspondenz (Corespondența lunară), a trimis cereri către 24 de astronomi cu experiență ,pe care el i-a numit „poliția cerească”, cerându-le să-și combine eforturile și să înceapă o căutare metodică a planetei așteptate. Deși nu l-au descoperit pe Ceres, au găsit ulterior asteroizii Pallas, Juno și Vesta.
Unul dintre astronomii selectați pentru căutare a fost Giuseppe Piazzi, un preot catolic la Academia din Palermo, Sicilia. Înainte de a primi invitația sa de a se alătura grupului, Piazzi l-a descoperit pe Ceres pe 1 ianuarie 1801. Căuta „cea de-a 87-a [stea] din Catalogul stelelor zodiacale ale domnului la Caille”, dar a descoperit că „era precedată de alta”. În loc de o stea, Piazzi găsise un obiect asemănător unei stele în mișcare, despre care a crezut mai întâi că era o cometă. Piazzi l-a observat pe Ceres de 24 de ori, ultima dată pe 11 februarie 1801, când boala i-a întrerupt munca. El și-a anunțat descoperirea pe 24 ianuarie 1801 în scrisori către doar doi colegi astronomi, compatriotul său Barnaba Oriani din Milano și Bode din Berlin. El l-a raportat ca o cometă, dar „din moment ce mișcarea sa este atât de lentă și destul de uniformă, m-am gândit de mai multe ori că ar putea fi ceva mai bun decât o cometă”. În aprilie, Piazzi a trimis observațiile sale complete lui Oriani, Bode și astronomului francez Jérôme Lalande. Informația a fost publicată în ediția din septembrie 1801 a Monatliche Correspondenz.
Până în acel moment, poziția aparentă a lui Ceres se schimbase (în cea mai mare parte din cauza mișcării Pământului în jurul Soarelui) și era prea aproape de strălucirea Soarelui pentru ca alți astronomi să confirme observațiile lui Piazzi. Spre sfârșitul anului, Ceres ar fi trebuit să fie din nou vizibil, dar după atât de mult timp a fost greu de prezis poziția exactă. Pentru a-l recupera pe Ceres, matematicianul Carl Friedrich Gauss, pe atunci în vârstă de 24 de ani, a dezvoltat o metodă eficientă de determinare a orbitei. În câteva săptămâni, el a prezis orbita lui Ceres și i-a trimis rezultatele lui von Zach. Pe 31 decembrie 1801, von Zach și colegul lui polițist ceresc Heinrich W. M. Olbers l-au găsit pe Ceres aproape de poziția prezisă și au continuat să-i înregistreze poziția. La 2,8 UA de Soare, Ceres părea să se potrivească aproape perfect cu legea Titius – Bode; cu toate acestea, când Neptun a fost descoperit 1846, era cu 8 UA mai aproape decât se prevedea, ceea ce a determinat majoritatea astronomilor să concluzioneze că legea a fost o coincidență.
Primii observatori au putut calcula dimensiunea lui Ceres cu o eroare de un ordin de mărime. Herschel i-a subestimat diametrul la în 1802, în timp ce în 1811 astronomul german Johann Hieronymus Schröter l-a supraestimat ca fiind de . Abia în anii 1970, când fotometria în infraroșu a permis măsurători mai precise ale albedo-ului său, diametrul lui Ceres a fost determinat cu o erore de 10% din valoarea sa reală de 939 km.
Nume și simbol Numele propus de Piazzi pentru descoperirea sa a fost Ceres Ferdinandea: Ceres, după zeița romană a agriculturii, a cărei casă pământească și cel mai vechi templu se afla în Sicilia; și Ferdinandea în onoarea monarhului și finanțatorului lui Piazzi, regele Ferdinand al III-lea al Siciliei. Acesta din urmă nu era acceptabilă pentru alte națiuni și a fost abandonată. Înainte de recuperarea lui Ceres de către von Zach în decembrie 1801, von Zach s-a referit la planetă ca Hera, iar Bode a numit-o Juno. În ciuda obiecțiilor lui Piazzi, aceste nume au câștigat curent în Germania înainte ca existența obiectului să fie confirmată. Odată ce-a fost, astronomii s-au stabilit pe numele lui Piazzi.
Formele adjectivale ale lui Ceres sunt Cererian și Cererean,Rivkin et al. (2012) "The Surface Composition of Ceres", in Christopher Russell & Carol Raymond, eds., The Dawn Mission to Minor Planets 4 Vesta and 1 Ceres, p. 109. ambele pronunțate /tʃe.reˈre̯an/.William Thomas Thornton (1878) "Epode 16", Word for word from Horace, page 314 E.g. Ceriul, un element pământ rar descoperit în 1803, a fost numit după planeta pitică Ceres.
Vechiul simbol astronomic al lui Ceres, folosit încă în astrologie, este o seceră,⟨⚳⟩ Secera a fost unul dintre simbolurile clasice ale zeiței Ceres și a fost sugerat, aparent independent, de von Zach și Bode în 1802.Clifford Cunningham (2015) Discovery of the First Asteroid, Ceres. Ca formă este asemănător simbolului ⟨♀⟩(un cerc cu o cruce dedesubt) al planetei Venus, dar cu o întrerupere în cerc. Avea diverse variante grafice minore, inclusiv o formă inversată tipărită ca „C” (litera inițială în numele Ceres ) cu un semn plus. Simbolul generic de asteroid, un disc numerotat, ⟨①⟩, a fost introdus în 1867 și a devenit rapid norma. Secera a fost înviată în uz astrologic în 1973.Eleanor Bach (1973) Ephemerides of the asteroids: Ceres, Pallas, Juno, Vesta, 1900–2000.
Clasificare Categorizarea lui Ceres s-a schimbat de mai multe ori și a fost subiectul unor neînțelegeri. Bode credea că Ceres este „planeta dispărută” despre care a propus că există între Marte și Jupiter. Lui Ceres i s-a atribuit un simbol planetar și a rămas listat ca planetă în cărțile și tabelele de astronomie (împreună cu Pallas, Juno și Vesta) timp de peste jumătate de secol.
Pe măsură ce alte obiecte au fost descoperite în vecinătatea lui Ceres, astronomii au început să bănuiască că Ceres reprezintă primul dintr-o nouă clasă de obiecte. În 1802, odată cu descoperirea lui Pallas, Herschel a inventat termenul de asteroid (" asemănător stelelor") pentru aceste corpuri, scriind că "seamănă atât de mult cu stele mici încât cu greu pot fi distinse de ele, chiar și cu telescoape foarte bune.". În 1852, astronomul Johann Franz Encke, în Berliner Astronomisches Jahrbuch, declarând că sistemul tradițional de acordare a simbolurilor planetare este prea greoi pentru aceste noi obiecte, a introdus în schimb un nou sistem de plasare a numerelor înaintea numelor în ordinea descoperirii. Inițial, sistemul de numerotare a început cu al cincilea asteroid, 5 Astraea, ca numărul 1, dar în 1867 Ceres a fost adoptat în noul sistem sub numele 1 Ceres.
Până în anii 1860, astronomii au acceptat pe scară largă că există o diferență fundamentală între planetele majore și asteroizii precum Ceres, deși cuvântul „planetă” nu a fost încă definit cu precizie. În anii 1950, în general oamenii de știință au încetat să considere majoritatea asteroizilor drept planete, dar Ceres și-a păstrat uneori statutul după aceea din cauza complexității sale geofizice asemănătoare celei unei planete. Apoi, în 2006, dezbaterea în jurul lui Pluto a condus la apeluri pentru o definiție a „planetei” și la posibila reclasificare a lui Ceres, poate chiar la restabilirea sa generală ca planetă. O propunere de dinaintea Uniunii Astronomice Internaționale (IAU), organizația globală responsabilă de nomenclatura și clasificarea astronomică, a definit o planetă ca „un corp ceresc care (a) are o masă suficientă pentru ca autogravitația sa să învingă forțele unui corp rigid, astfel încât preia o formă de echilibru hidrostatic (aproape rotundă) și (b) se află pe orbită în jurul unei stele și nu este nici o stea, nici un satelit al unei planete". Dacă această rezoluție ar fi fost adoptată, ea ar fi făcut din Ceres a cincea planetă în ordinea Soarelui, dar pe 24 august 2006 adunarea a adoptat cerința suplimentară conform căreia o planetă trebuie să fi „curățat vecinătatea orbitei sale”. Ceres nu este o planetă pentru că nu-și domină orbita, împărțind-o cu mii de alți asteroizi din centura de asteroizi și constituind doar aproximativ patruzeci la sută din masa totală a centurii. Corpurile care au îndeplinit prima definiție propusă, dar nu și a doua, cum ar fi Ceres, au fost în schimb clasificate drept planete pitice. Geologii planetari încă ignoră adesea această definiție și consideră că Ceres este oricum o planetă.
Ceres este o planetă pitică, dar există o oarecare confuzie dacă este și un asteroid. O pagină web a NASA afirmă că Vesta, al doilea cel mai mare obiect al centurii, este cel mai mare asteroid. IAU a fost echivoc cu privire la acest subiect, deși Minor Planet Center, organizația însărcinată cu catalogarea unor astfel de obiecte, spune că planetele pitice pot avea desemnări duble și comunitatea IAU/USGS/NASA Gazetteer îl clasifică pe Ceres atât ca asteroid, cât și ca planetă pitică.
Orbită