(1) Ceres

(1) Ceres (1) CeresCeres symbol.svg
Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Ceres visto por Dawn el19 de febrero de 2015, mostrando manchas claras de depósitos de sal en el fondo del cráter Occator . Características orbitales
Época31 de julio de 2016
( JJ 2457600.5 ) Basado en 6,634 observaciones que cubren 78,700 días , U = 0
Semieje mayor ( a ) 414,103 605.88742370000 km
(2.7681342 ua )
Perihelio ( q ) 381.419 582 x 10 6 km
(2.5585725 ua )
Afelia ( Q ) 447.838 164 x 10 6 km
(2.978 AU )
Excentricidad ( e ) 0.0757051
Período de revolución ( P rev ) 1.679,819 d
(4,61  a )
Velocidad orbital media ( v orb ) 17.882 km / s
Movimiento medio ( n ) 0.21400460 ° / d
Inclinación ( i ) 10.59170 °
Longitud del nodo ascendente ( Ω ) 80,31427 °
Argumento del perihelio ( ω ) 72.81471 °
Anomalía media ( M 0 ) 224.09538 °
Categoría Asteroide y planeta enano del cinturón principal
Satélites conocidos 0 (sin contar Dawn )
DMIO terrestre 1,591 66  ua
Parámetro de tejedor (T Jup ) 3.3
Características físicas
Dimensiones Radio volumétrico medio:
(476,2 ± 1,8)  km
Radio ecuatorial ( R éq ) (487,3 ± 1,8)  kilometros
Radio polar ( R pol ) (454,7 ± 1,6)  kilometros
Aplastamiento 0,067 ± 0,005
Masa ( m ) (9,46 ± 0,04) × 10 20 kg
Densidad ( ρ ) (2077 ± 36) kg / m 3
Gravedad ecuatorial en la superficie ( g ) 0,27 m / s 2
Velocidad de liberación ( v lib ) 0,51 km / s
Período de rotación ( P rot ) 0.3781 d
( 9  h  4  min  27  s )
Ascensión recta del polo norte ( α ) 19 h  24 m = 291 °
Declinación del Polo Norte ( δ ) 59 °
Inclinación del eje ~ 3 °
Clasificación espectral VS
Magnitud absoluta ( H ) 3,36 ± 0,02
Albedo ( A ) 0,090 ± 0,003
Temperatura ( t ) ~ 167 (promedio) - ~ 239 (máximo) K
Atmósfera Ver atmósfera de Ceres  :
vapor de agua

Descubrimiento
Con fecha de 1 st de enero de 1,801 mil
Descubierto por Giuseppe Piazzi
Sitio Palermo
Lleva el nombre de Ceres (diosa romana)
Nombre 1899 DE , 1943 XB

Ceres , oficialmente designado como (1) Ceres (designación internacional (1) Ceres ), es el planeta enano más pequeño conocido en el Sistema Solar , así como el asteroide más grande en el cinturón principal  ; también es el único planeta enano ubicado en el cinturón de asteroides. Tiene un diámetro de unos 950 kilómetros y una masa que representa alrededor de un tercio de la masa total de este cinturón.

Ella fue descubierta en 1 st de enero de 1,801 milpor Giuseppe Piazzi y lleva el nombre de la diosa romana Ceres . Con una magnitud aparente que varía entre 6,7 y 9,3 en el espectro visible , Ceres no es observable a simple vista .

Tiene una forma esférica, a diferencia de los cuerpos más pequeños que tienen una forma irregular. Su superficie probablemente esté compuesta por una mezcla de agua helada y varios minerales hidratados (incluidos carbonatos y arcilla ), y se ha detectado materia orgánica. Parece que Ceres tiene un núcleo rocoso y un manto de hielo. Podría albergar un océano de agua líquida, convirtiéndolo en un sendero para la búsqueda de vida extraterrestre . Ceres está rodeada por una fina atmósfera que contiene vapor de agua alimentado por géiseres .

En 2007, la sonda espacial Dawn de la NASA se lanza para explorar. Después de estudiar el asteroide Vesta en 2011-2012, se dirige hacia Ceres, alrededor de la cual orbita a una altitud de 61.000 kilómetros en6 de marzo de 2015. Luego, su órbita se baja sucesivamente para proporcionar observaciones más precisas y su combustible se agota el 31 de octubre de 2018; Dawn es de un satélite pasivo de Ceres.

Ceres en la historia de la astronomía

Descubrimiento

La idea de que podría existir un planeta desconocido entre las órbitas de Marte y Júpiter fue propuesta por primera vez por Johann Elert Bode en 1768. Sus sugerencias se basaron en la ley de Titius-Bode , una teoría ahora obsoleta propuesta por Johann Daniel Titius en 1766. Según esta ley, el eje semi-mayor de este planeta habría sido de aproximadamente 2,8  AU . El descubrimiento de Urano por William Herschel en 1781 aumentó la confianza en la ley de Titius-Bode y en 1800 veinticuatro astrónomos experimentados combinaron sus esfuerzos y comenzaron una búsqueda metódica del planeta propuesto. El grupo estaba dirigido por Franz Xaver von Zach . Aunque no descubrieron a Ceres, sí encontraron varios otros asteroides .

Ceres fue observado por primera vez en 1 st de enero de 1,801 milpor Giuseppe Piazzi , entonces director del observatorio astronómico de Palermo en Sicilia . Piazzi descubrió Ceres por accidente, mientras mira a observar la 87 ª  estrella de Nicolas-Louis de Lacaille Catálogo de zodiacales Estrellas . En lugar de esta estrella, ahora identificada con HR 1110 , Piazzi observó un objeto que se movía en la bóveda celeste, que al principio tomó por un cometa .

Piazzi observó a Ceres 24 veces, la última vez en 11 de febrero. la24 de enero de 1801, Piazzi anunció su descubrimiento en cartas a varios colegas italianos, incluido Barnaba Oriani en Milán . Lo describió como un cometa, pero remarcó que "dado que su movimiento es lento y uniforme, me ha parecido en varias ocasiones que podría ser algo mejor que un cometa". En abril, Piazzi envió sus observaciones completas a Oriani, Bode y Lalande en París . Fueron publicados en la edición deSeptiembre 1801de la Monatliche Correspondenz .

Poco después de su descubrimiento, Ceres se acercó demasiado al Sol y no pudo ser observada nuevamente; otros astrónomos no pudieron confirmar las observaciones de Piazzi hasta finales de año. Sin embargo, después de tanto tiempo, era difícil predecir la posición exacta de Ceres. Para encontrar el asteroide, Carl Friedrich Gauss desarrolló un método para deducir la órbita basado en tres observaciones. A las pocas semanas, predijo el de Ceres y comunicó sus resultados a Franz Xaver von Zach , editor de Monatliche Correspondenz . la31 de diciembre de 1801, von Zach y Heinrich Olbers confirmaron que Ceres se había encontrado cerca de la posición prevista, validando así el método.

apellido

Originalmente, Piazzi sugirió llamar a este objeto "Ceres Ferdinandéa" (en italiano: Cerere Ferdinandea ), en honor a la diosa romana Ceres y el rey Fernando III de Sicilia . Ceres era la diosa patrona de Sicilia y Fernando III (más tarde Fernando I er de las Dos Sicilias en 1816) fue su patrón , luego huyó a Palermo porque el reino de Nápoles (donde también era rey) había sido conquistado por los ejércitos franceses en 1798.

Posteriormente, por consideraciones diplomáticas, solo se conservó la primera parte del nombre. Ceres también se llamó Hera en Alemania durante un breve período. En Grecia , se llama Δήμητρα ( Dêmētra , Demeter ), después del nombre en griego moderno de la diosa griega equivalente a Ceres. Cuando el nombre “Demeter” fue asignado a su vez al asteroide (1108) Demeter , esto creó un problema en el idioma griego , que se resolvió usando el nombre griego antiguo para el nuevo objeto: Δημήτηρ ( Dēmêtēr ).

La designación de planetas menores implica dar a los cuerpos cuya órbita se conoce con certeza un número definitivo. A Ceres, como el primer miembro descubierto del cinturón de asteroides, se le asignó retrospectivamente el número 1. Su designación científica oficial completa es, por lo tanto, (1) Ceres, o posiblemente 1 Ceres. El primer asteroide descubierto tener un símbolo astronómico y el de Ceres es un arco con un señalador cruz hacia abajo que representa una hoz , recordando que toma su nombre del de una diosa de la agricultura: Símbolo de la variante de hoz de Ceres. En la codificación de caracteres por computadora, este símbolo está presente en la tabla de símbolos varios del estándar Unicode en el código 26B3 ya queMarzo de 2008 (Unicode 5.1.0).

El elemento químico cerio (número atómico 58) fue descubierto en 1803 por Berzelius y Klaproth , trabajando de forma independiente. Berzelius le puso el nombre del asteroide. El paladio también recibió el nombre de Ceres originalmente, pero su descubridor cambió su nombre después de que Cerium fuera su nombre final; paladio se refiere a otro asteroide, Pallas .

Estado

La clasificación de Ceres ha cambiado más de una vez y ha sido objeto de controversia. Johann Elert Bode creía que Ceres era el "planeta perdido" que había postulado que existía entre Marte y Júpiter, a una distancia de 2,8 AU del Sol. Se le atribuyó un símbolo planetario y Ceres permaneció incluido como planeta en libros y tablas de astronomía (junto con Pallas , Juno y Vesta ) durante medio siglo hasta que se descubrieron otros asteroides.

A medida que se descubrieron muchos más objetos en el área, los astrónomos se dieron cuenta de que Ceres era solo el primero de una clase de cuerpos similares. Resultaron ser muy pequeños, sin discos observables, y William Herschel en 1802 acuñó el término "asteroide" (es decir, "como una estrella") para referirse a ellos, escribiendo que "se parecen tanto a pequeñas estrellas que es difícil de entender". notar la diferencia, incluso con muy buenos telescopios ”. Como Ceres fue el primer asteroide descubierto, se lo denominó (1) Ceres en el sistema moderno de numeración de asteroides de la década de 1850.

En 2006, el debate sobre el estado de Plutón y la definición del término planeta llevó a reconsiderar el estado de Ceres. Una de las definiciones propuestas presentadas a la Unión Astronómica Internacional para la Definición de un Planeta (un cuerpo en equilibrio hidrostático que orbita una estrella y que no es ni una estrella ni un satélite de un planeta) habría convertido a Ceres en el quinto planeta desde el Sol. Esta definición no fue adoptada. La definición final fue anunciada el24 de agosto de 2006, agregando que un planeta debe haber "limpiado su vecindario". Luego, Ceres fue categorizado como un planeta enano .

Características físicas

Origen y evolución

Las observaciones de la sonda Dawn sugieren que Ceres se formó más allá de Neptuno hace 4.570 millones de años antes de ser expulsada de su órbita primordial por la Gran Migración Planetaria para estabilizarse en el Cinturón de asteroides . En el cinturón de asteroides, Pallas y Vesta también podrían ser protoplanetas antiguos pero no poseen una forma esférica; en el caso de Vesta, esta deformidad podría deberse principalmente a un impacto importante después de su acreción. Puede ser que (243) Ida , otro cuerpo en el cinturón de asteroides, tenga un origen idéntico .

Poco después de su formación, Ceres distinguió entre un núcleo rocoso y un manto de hielo, debido al calentamiento causado por la acreción y posiblemente la descomposición de radioisótopos que han desaparecido desde entonces, como el 26 Al . Este proceso provocó el vulcanismo del agua y la tectónica , lo que provocó la desaparición de muchas características geológicas. Sin embargo, Ceres posteriormente se enfría debido al rápido agotamiento de las fuentes de calor. El hielo en la superficie se sublimó gradualmente , dejando atrás varios minerales hidratados: arcilla y carbonatos . Ceres es ahora un cuerpo geológicamente muerto cuya superficie ya no está esculpida excepto por impactos.

La existencia de cantidades importantes de hielo de agua en Ceres planteó la posibilidad de una capa de agua líquida (posiblemente ya solidificada). Esta capa hipotética, a veces llamada océano , está, o estuvo, probablemente ubicada entre el núcleo y el manto de hielo como en Europa . La existencia de un océano es más probable si hay amoníaco u otras sustancias disueltas (como las sales) que actúan como anticongelantes en el agua. La posible existencia de agua líquida en Ceres lo convierte en un objetivo potencial para las búsquedas de vida extraterrestre .

Orbita

Ceres se encuentra en una órbita heliocéntrica entre Marte y Júpiter , dentro del cinturón principal de asteroides . Su período es de 4,6 años. Su órbita es moderadamente inclinada (10,6 ° con respecto al plano de la eclíptica , frente a 7 ° de Mercurio y 17 ° de Plutón ) y débilmente excéntrica (0,08, la de Marte es 0,09). Las observaciones realizadas por el Hubble en 2003-2004 permitieron determinar que el Polo Norte de Ceres apunta (dentro de 5 ° ) en la dirección de ascensión recta 19 h  41 my de declinación + 59 ° , en la constelación del Dragón  ; la inclinación del eje de Ceres es muy baja (aproximadamente 4  ± 5  ° ).

La distancia promedio del Sol es de 2.983 unidades astronómicas .

En el pasado, se consideraba que Ceres era miembro de una familia de asteroides , un grupo de asteroides que comparten elementos orbitales similares y pueden tener un origen común (por ejemplo, como resultado de una colisión). Sin embargo, Ceres tiene propiedades espectrales distintas de las de otros miembros de esta familia y esta agrupación ahora se llama familia Gefion , en honor a su miembro con el número más pequeño, (1272) Gefion . Ceres es simplemente un intruso en esta familia, que comparte elementos orbitales pero no un origen común.

Masa y dimensiones

Con 950  km de diámetro, Ceres es, con mucho, el objeto más grande del cinturón de asteroides (el más grande después de Ceres es Vesta , que mide poco menos de 600  km en su dimensión más grande). Por otro lado, es el más pequeño y menos masivo de los planetas enanos oficialmente reconocidos.

La masa de Ceres se determinó analizando su influencia en pequeños asteroides. Sin embargo, este valor difiere según los autores. El valor citado con más frecuencia es de alrededor de 9,5 × 10 20  kg , o 950 millones de millones de toneladas. Por lo tanto, la masa de Ceres forma aproximadamente un tercio de la masa total estimada de todos los asteroides en el cinturón principal, (3,0 ± 0,2) × 10 21  kg .

Ceres tiene el tamaño y la masa suficientes para estar cerca del equilibrio hidrostático y, por lo tanto, tiene una forma cuasi esférica. Los otros asteroides grandes como Pallas , Juno y Vesta son significativamente más irregulares.

La gravedad en la superficie de Ceres se estima en un 3% de la de la Tierra, es decir una aceleración de la gravedad de 30  cm s −2 (un cuerpo que cae sobre la superficie de Ceres acelera de 30  cm / s cada segundo).

Geología

La composición de la superficie de Ceres es ampliamente similar, pero no idéntica, a la de los asteroides de tipo C . El espectro infrarrojo de Ceres muestra materiales hidratados que indican la presencia de cantidades significativas de agua dentro del objeto. Otros posibles constituyentes de la superficie son la arcilla rica en hierro ( cronstedtita ) y compuestos de carbonato ( dolomita y siderita ), minerales comunes en los meteoritos de condrita carbonácea . Las características espectrales de los carbonatos y arcilla son generalmente ausente del espectro de otros asteroides de tipo C. Ceres se clasifican a veces como un asteroide de tipo G .

El mapeo realizado en el visible y el infrarrojo por el espectrómetro a bordo del Dawn reveló la presencia de un pico de absorción en torno a 3,4  µm . Este pico, que es característico de la materia orgánica alifática , se observa principalmente en un área de aproximadamente 1000  km 2 , cerca del cráter Ernutet . La presencia en Ceres de minerales hidratados que contienen amoníaco, hielo de agua, carbonatos, sales y materia orgánica indica un entorno químico muy complejo, posiblemente favorable a la química prebiótica .

La superficie de Ceres está relativamente caliente. La temperatura máxima durante el día se estimó en 235  K (aproximadamente -38  ° C ) en5 de mayo de 1991. Teniendo en cuenta la distancia de Ceres al Sol durante esta medición, fue posible estimar que la temperatura máxima es de alrededor de 239  K (alrededor de -34  ° C ) en el perihelio . Algunas pistas sugieren que Ceres tiene una atmósfera tenue y helada . Las observaciones ultravioleta del telescopio International Ultraviolet Explorer (IUE) detectaron vapor de agua cerca del Polo Norte.

Hay varios puntos singulares de naturaleza incierta en la superficie de Ceres. Fotografías ultravioleta de alta resolución tomadas por el Telescopio Espacial Hubble en 1995 mostraron una mancha oscura en su superficie, que fue apodada "Piazzi" en honor al descubridor de Ceres y se cree que es un cráter. Las imágenes posteriores, tomadas con mayor resolución por el telescopio Keck mediante óptica adaptativa durante una rotación completa, no mostraron signos de "Piazzi". Sin embargo, dos áreas oscuras parecían moverse con la rotación del planeta enano, una de ellas con una región central brillante. Los científicos han especulado que estos también son cráteres. Las imágenes más recientes, tomadas por Hubble en luz visible en 2003 y 2004, destacan once puntos singulares de naturaleza desconocida en la superficie de Ceres. Una de estas áreas corresponde a “Piazzi”. Las áreas de bajo albedo observadas por Keck no pudieron identificarse en estas imágenes. En 2014, las imágenes de géiseres fueron confirmadas por el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea .

Otras curiosidades descubiertas por la sonda Dawn en 2015: el monte Ahuna , una montaña cónica de unos 6.000 metros sobre el nivel del mar y sobre todo misteriosos puntos de luz en el fondo de varios cráteres, los más espectaculares de los cuales son los del cráter Occator , a 90 km. de ancho  y también se encuentra en el cráter Kupalo (26  km de diámetro), fotografiado en21 de diciembre de 2015a 385  km de altitud. Entre los otros cráteres particularmente estudiados: Yalode (270  km de diámetro), Urvara  (en) (160  km de diámetro), Dantu (120  km de diámetro, típico de su suelo fracturado), Ikapati (50  km de diámetro) y Haulani ( 30  km de diámetro), cuyos sobrevuelos se reconstruyen en una película producida por la NASA en imágenes sintéticas.

Peter Thomas de la Universidad de Cornell planteó la hipótesis de que el interior de Ceres está diferenciado. Su aplanamiento parece demasiado bajo para un cuerpo indiferenciado, lo que indica que consiste en un núcleo rocoso rodeado por un manto helado. Este manto, de 60 a 120  km de espesor , podría contener 200.000.000  km 3 de agua (16 a 26% de la masa de Ceres), que es más que toda el agua dulce de la Tierra (unos 35. millones de km 3 ).

Dos estudios en 2018, basados ​​en análisis de espectrometría visual e infrarroja de la sonda Dawn, confirmaron que Ceres era un cuerpo activo tanto desde el punto de vista geológico como químico:

A finales de 2018, un estudio también apoyado por la sonda Dawn mostró que la corteza de Ceres es extremadamente rica en carbono, este representa el 20% en masa de las rocas de la superficie.

Atmósfera

la 22 de enero de 2014, la Agencia Espacial Europea anunció la primera detección de vapor de agua en la atmósfera de Ceres. Esto ha sido ampliamente confirmado enmarzo 2018 por observaciones de la sonda Dawn.

Observación desde la Tierra

Cuando Ceres está en oposición cerca de su perihelio, puede alcanzar una magnitud aparente de 6,7. Este valor generalmente se considera demasiado bajo para que el objeto sea visible a simple vista, pero, no obstante, es posible que una persona con una vista excelente y en condiciones de observación excepcionales pueda percibir el planeta enano. Los únicos asteroides que pueden alcanzar tal magnitud son Vesta y, durante raras oposiciones a su perihelio , Pallas e Iris . En su apogeo, Ceres no es el asteroide más brillante; Vesta puede alcanzar una magnitud de 5,4, la última vez en mayo yjunio de 2007. En conjunciones , Ceres alcanza la magnitud de 9,3, que corresponde a los objetos más tenues que se pueden ver con binoculares de 10 × 50. Por lo tanto, el planeta enano puede verse a través de binoculares tan pronto como esté sobre el horizonte en una noche oscura. Pallas e Iris son invisibles para los prismáticos por pequeños alargamientos .

La siguiente tabla resume las fases de observabilidad de Ceres entre 2006 y 2017.

Inicio de la degradación Oposición Fin de la degradación Conjunción
Con fecha de Distancia
( UA )		 Magnitud
26 de junio de 2006 12 de agosto de 2006 1.983 7,6 27 de noviembre de 2006 22 de marzo de 2007
20 de septiembre de 2007 9 de noviembre de 2007 1.837 7.2 1 st de enero de 2008 28 de junio de 2008
17 de enero de 2009 24 de febrero de 2009 1,585 6,9 16 de abril de 2009 31 de octubre de 2009
28 de abril de 2010 18 de junio de 2010 1.820 7.0 9 de agosto de 2010 30 de enero de 2011
31 de julio de 2011 16 de septiembre de 2011 1,992 7.7 12 de noviembre de 2011 26 de abril de 2012
30 de octubre de 2012 17 de diciembre de 2012 1,688 6,7 4 de febrero de 2013 17 de agosto de 2013
1 st de marzo de 2014 15 de abril de 2014 1.633 7.0 7 de junio de 2014 10 de diciembre de 2014
6 de junio de 2015 25 de julio de 2015 1.943 7.5 16 de septiembre de 2015 3 de marzo de 2016
1 st de septiembre de el año 2016 20 de octubre de 2016 1.908 7.4 15 de diciembre de 2016 5 de junio de 2017

Los siguientes eventos se encuentran entre las principales observaciones de Ceres:

Exploración de la sonda Dawn

Ceres es el segundo objetivo de la sonda Dawn , después del asteroide Vesta . Entre los instrumentos, la sonda incluye una cámara, un espectrómetro infrarrojo y visible, así como un detector de rayos gamma y neutrones . Se utilizan para examinar la forma del planeta enano y sus diversos elementos. Lanzado en septiembre de 2007 , y después de girar en torno a Vesta dejulio 2011 Para septiembre 2012, la sonda se dirigió hacia Céres, alrededor de la cual entró en órbita en 6 de marzo de 2015, ubicado a una altitud de 61.000  km . Posteriormente, su órbita se redujo tres veces en 2015.

la 9 de mayo de 2015, su sistema de propulsión iónica se volvió a encender para bajar su órbita a 4.400  km , una altitud que alcanzó en6 de junio. Posteriormente, la sonda envió fotografías de una elevación significativa ( 5 o 6  km de altitud) cónica (y no piramidal como se ha escrito a menudo). Las imágenes fueron publicadas por la NASA unos días después.

Inicio agosto 2015, se bajó la altitud a 1470  km y el día 19 se enviaron nuevas fotografías. Iniciodiciembre 2015, Dawn redujo gradualmente su distancia aún más, alcanzando una altitud de 385  km el día 8. Las imágenes que envió desde allí fueron de una precisión incomparable.

En octubre de 2017, La NASA anuncia que Dawn debería acercarse a una órbita menor a 200 kilómetros, altitud que mantuvo hasta el agotamiento de su combustible que finalmente ocurrió el 31 de octubre de 2018; Dawn es de un satélite pasivo de Ceres.

En marzo 2018, se publican nuevos hallazgos basados ​​en datos observados por Dawn de abril a octubre de 2016. Destacan una estructura más compleja de lo esperado, y sobre todo muestra que se trata de un planeta enano todavía muy activo con un aumento de la cantidad de agua helada en las paredes del cráter. Es la primera vez que se destaca una evolución de la superficie de Ceres.

Galería

Ceres en la cultura

Notas y referencias

Notas

  1. Calculado a partir de dimensiones conocidas.
  2. Los datos calculados a partir de los parámetros conocidos.
  3. Traducción libre de: Se parecen tanto a pequeñas estrellas que apenas se distinguen de ellas, incluso con muy buenos telescopios .

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Ver también

Efemérides

Bibliografía

Artículos relacionados

Detalles de Céres Otros

enlaces externos