Церера планета в солнечной системе: Церера

Содержание

Карликовая планета Церера могла сформироваться за пределами Солнечной системе, после чего ее вытолкал Сатурн

Сицилийский астроном Джузеппе Пиацци заметил Цереру в 1801 году. Он решил, что это планета, поскольку в те годы астрономы не знали о существовании астероидов. Теперь ученые уверенны, что их огромное количество. Большинство астероидов находится в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. С тех пор светила спорили о том, чем Церера является на самом деле. Ее называли карликовой планетой, протопланетой, а иногда и астероидом. Но в 2006 году ее официально классифицировали как карликовую планету.

Помогаем

Диаметр Цереры около 1000 км. Она находится в поясе астероидов. Как же там оказалась планета? Согласно новому исследованию, Церера сформировалась в поясе астероидов, за пределами Солнечной системы. А затем мигрировала туда, где находится сейчас. Статья называется «Динамическое происхождение карликовой планеты Церера» и опубликована в журнале Icarus. Ведущий автор — Рафаэль Рибейро де Соуза, профессор физики в Государственном университете Сан-Паулу, Бразилия. Об этом пишет Universe Today.

Половину всей массы пояса астероидов составляют Церера, астероиды Веста, Паллада и Гигея.

Большая часть знаний о Церере получена благодаря миссии NASA Dawn («Рассвет»). В рамках нее зонд впервые вышел на орбиту карликовой планеты в 2015 году.

Курс

Вивчайте важливi технології для тестувальника у зручний час, та отримуйте $1300 уже через рік роботи

РЕЄСТРУЙТЕСЯ!

Dawn побывал и на Весте, и на Церере до того, как в октябре 2018 года у космического корабля закончилось топливо. Теперь он покоится на стабильной орбите вокруг Цереры.

Эта карликовая планета — единственное тело в поясе астероидов, достаточно массивное, чтобы поддерживать форму сфероида. У нее есть переходная атмосфера — экзосфера. Солнечный свет превращает водяной и аммиачный лед в пар, но гравитация карликовой планеты слишком слаба, чтобы удерживать его. Это важная подсказка к происхождению Цереры, потому что астероиды обычно не испускают пар.

Кометы содержат летучие льды, которые испаряются при нагревании. Вот откуда у них хвосты. Кометы прибывают из холодных внешних регионов Солнечной системы, где и получают ледяную корку. Поскольку у Цереры есть замороженные летучие вещества, как у кометы, ученые предполагают, что она также «родилась» в более холодных регионах Солнечной системы.

«Присутствие аммиачного льда является веским доказательством того, что Церера могла образоваться в самом холодном регионе Солнечной системы за линией замерзания, при температурах, достаточно низких, чтобы вызвать конденсацию и слияние воды и таких летучих веществ, как окись углерода, двуокись углерода и аммиак», — сказал Рибейро де Соуза.

Граница между более холодной внешней солнечной системой и более теплой внутренней солнечной системой называется линией мороза. Существуют определенные снеговые линии для разных летучих веществ, которые замерзают при разных температурах. Астрофизики для простоты говорят об одной линии мороза. Она близка к орбите Юпитера, но не всегда была там. Снеговая линия перемещалась по мере эволюции Солнечной системы и раньше была ближе к Солнцу.

Рост планет-гигантов повлиял и на положение линии мороза.

«Интенсивное гравитационное возмущение, вызванное ростом этих планет, могло изменить плотность, давление и температуру протопланетного диска, сместив линию мороза. Это возмущение в протопланетном газовом диске могло привести к тому, что расширяющиеся планеты мигрировали на орбиты ближе к Солнцу», — сказал соавтор исследования Эрнесто Виейра Нето.

В сценарии ученых объясняется, почему Церера так отличается от соседних астероидов.

«Она начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака. На стадии роста планеты-гиганта она была втянута в пояс астероидов как мигрант из внешней Солнечной системы и ей уже 4,5 миллиарда лет», — сказал Рибейро де Соуза.

Команда провела большое количество компьютерных симуляций. Моделирование показало, что стадия формирования гигантских планет была очень турбулентной, с обширными столкновениями между предшественниками Урана и Нептуна, выталкиванием планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутреннюю область планет втрое массивнее Земли. Кроме того, сильное гравитационное возмущение разбросало повсюду объекты, похожие на Цереру. Некоторые из них вполне могли достичь области пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты.

Моделирование также показало, что Церера — лишь один из многих подобных объектов, существовавших в ранние дни Солнечной системы.

«В прошлом за пределами орбиты Сатурна находилось не менее 3600 объектов, подобных Церере. С таким количеством объектов наша модель показала, что один из них мог быть перенесен и захвачен поясом астероидов», — пояснил Рибейро де Соуза.

Исследование космоса, исследования космос, Космос, Наука и космос, Солнечная система, Церера

В просторах Солнечной системы повсюду плещется вода

В наше время сообщениями об обнаружении воды за пределами Земли можно удивить не больше, чем информацией о наличии у Сатурна колец или о вращении вокруг Марса двух спутников – Деймоса и Фобоса. Но если явление или факт не вызывают удивления, то означает ли это, что человек к ним безразличен?

Первая среди равных

Это небесное тело несколько раз меняло свой «пол» – по крайней мере, в русском языке. 1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пьяцци разглядел в телескоп на вечернем небе что-то вроде маленькой звездочки. Дальнейшие наблюдения показали, что это отнюдь не звездочка. Наблюдаемый объект сочли полноценной планетой Солнечной системы и дали ему женское имя Церера.

То, что Церере присвоили статус, равновеликий тому, который уже имели Земля, Венера, Марс и прочие планеты, вращающиеся вокруг Солнца, не удивительно. Ведь ее диаметр достигает почти 1000 километров, а масса составляет почти одну треть всей суммарной массы пояса астероидов. Чтобы представить себе размеры Цереры, взгляните на карту США. Этот «шарик» – примерно с Техас.

Но… хоть и «первая среди равных», а все равно – астероид. Так решили астрономы и понизили статус Цереры до того, каким обладают обычные, хоть порой и весьма большие «булыжники», «толкущиеся» в упомянутом поясе между орбитами Марса и Юпитера.

Для Цереры это было весьма обидно, если не унизительно. Ведь ее орбита вокруг Солнца, представляющая из себя круг почти правильной формы, весьма «планетообразна». И это не говоря уже о практически идеальной сферической форме Цереры. Как можно было приравнять ее к некрасивым, угловатым обломкам – астероидам, многие из которых, подобные бомжам, хаотично бродят по Солнечной системе и, более того, отличаются «хулиганским» поведением, периодически угрожая упасть на полноценные планеты?

В какой-то момент «чувства» Цереры стали понятны ученым, и в августе 2006 года на XXVI Генеральной Ассамблее Международного астрономического союза они пошли на компромисс и отнесли ее к «карликовым планетам», вернув ей женский пол вместе с прежним статусом, хотя и несколько урезанным.

Восстановить «справедливость» Церере помог Плутон. Правда, в отличие от нее, для него вхождение в категорию «карликовых планет» было не повышением, а понижением. Ведь до этого он считался полноценной планетой. Его могло «утешить» лишь одно – упомянутая категория была учреждена специально для него. Впрочем, ученые решили дополнительно «подсластить» пилюлю Плутону и создали ему компанию, занеся в список «карликовых планет» еще несколько небесных тел, включая Цереру.

Дальше – больше

Вращаться бы Церере и дальше на расстоянии в среднем 2,76 а.е. (астрономическая единица, составляющая расстояние от Солнца до Земли, или 150 000 000 километров) от нашего светила, не вызывая особого интереса ни у исследователей, ни у обычных людей, если бы не прогресс в области астрономических наблюдений. Благодаря ему ученым удалось установить, что Церера обладает весьма малой плотностью, что можно объяснить наличием на этой «карликовой планете» большого количества льда.

Большего, по крайней мере, на поверхности Цереры, ожидать не приходится: даже в «жаркий» летний день температура там не поднимается выше -73 градусов по Цельсию. Кстати, довольно гладкая поверхность Цереры также подтверждает гипотезу об обледенении этой карликовой планеты. Конечно, не обязательно речь идет о чистом льде. Это может быть ледяной реголит, или смесь льда с поверхностными породами.

Ну и что?

Такой вопрос может задать осведомленный и в то же время скептически настроенный читатель. «Даже на Луне лед нашли, на Марсе есть ледяные «шапки», Европа – спутник Юпитера – покрыта льдом. Теперь в Солнечной системе стало всего лишь одним «ледяным» телом больше».

Что ж, основания для подобного скепсиса есть: сотней миллионов кубометров льда больше, сотней миллионов меньше – в масштабах Солнечной системы цифра практически незначимая. Но есть у Цереры одна особенность, которая привлекает особенно пристальное внимание к ее льду.

Дождемся «Рассвета» над Церерой

И это не фигура речи. Имя «Рассвет» получил космический аппарат НАСА (Dawn), который в марте 2015 года должен подойти к этой карликовой планете и начать ее исследование.

«Разница между Церерой и другими покрытыми льдом телами Солнечной системы состоит в том, что она ближе всего находится к Солнцу,– подчеркнула в интервью интернет-ресурсу Space. com Джулия Кастильо-Рогес, специалист из Лаборатории реактивного движения. – Это позволяет Церере получать достаточно солнечного тепла и света, чтобы при определенных обстоятельствах лед на ней мог плавиться и менять свою структуру, по крайней мере, в районе экватора».

С Кастильо-Рогес согласна Бритни Шмидт, специалист по связям с общественностью, работающая в составе научной команды миссии Dawn, «У Цереры могут быть «ключи» от дверей, за которыми скрывается история «ирригации» средней Солнечной системы. Мы полагаем, что под грязно-пыльной, глинистой поверхностью может прятаться лед. А когда-то на Церере мог быть океан».

Церера vs. Европа

В настоящее время самым «водно-ледовым» объектом в Солнечной системе является спутник Юпитера Европа. Известно, что он покрыт толстым ледяным панцирем, под которым с большой долей вероятности есть жидкий океан. А вода – значит жизнь. Вера в «жизнетворность» Европы была даже отражена в американском фильме «2010», снятом по мотивам произведения «Космическая одиссея» британского писателя-фантаста Артура Кларка.

В нем инопланетяне обращаются к людям с посланием, в котором есть, в частности, такие строки: «Все эти миры – ваши, за исключением Европы. Не пытайтесь высадиться там. Используйте их вместе. Используйте их в мирных целях». В финале картины показана трансформация Европы из безжизненной ледяной пустыни в цветущие джунгли. А в последних кадрах ленты представлен стоящий посреди озера на Европе монолит, ожидающий зачатки разумных форм жизни.

Но не является ли Церера более привлекательной для возникновения и развития жизни, чем Европа? При более близком рассмотрении выясняется, что карликовая планета более «землеподобна», чем спутник Юпитера. Если для Цереры, как и для Земли, основным источником тепла является Солнце, то Европа разогревается под действием приливных сил, вызванных притяжением Юпитера.

И это – не говоря о разнице температур. С этой точки зрения, Церера отличается от Европы, как Крым – от Северного полюса. На карликовой планете температура колеблется в диапазоне от –143 до -73 градусов по Цельсию, в то время, как на Европе – от -223 до -163 градусов Цельсия.

Кроме того, на поверхности Европы – очень высокая радиация, эквивалентная дозе 5400 миллизивертов (мЗв) в день. Объясняется это тем, что орбита Европы проходит через мощный радиационный пояс Юпитера. Для сравнения: на Земле тот же показатель составляет в среднем всего 2-3 мЗв в год.

Впрочем, с учетом того, что некоторые бактерии выживают в контурах ядерных реакторов, где уровень радиации в миллионы раз превышает фоновый земной, избыточное радиоактивное излучение не обязательно является препятствием для возникновения жизни, по крайней мере, для ее примитивных форм. Поэтому, возможно, не случайно астрономы, наблюдающие Цереру, обнаружили на ней присутствие карбонатов (солей угольной кислоты), в формирование которых важную роль играют не только тепло и вода, но и зачастую живые организмы.

Родники в пустыне

Давайте забудем на мгновенье о миллизивертах, карбонатах, реголите, астрономических единицах, количестве льда и множестве гипотез, являющихся таким же составным элементом космических исследований, как и научные факты, получаемые в ходе их проведения. Подумаем «по-человечески» о том, как возрастающее количество данных о распространенности льда, а, следовательно – воды в Солнечной системе, приводит к переосмыслению нашей взаимосвязи с ней.

Есть гипотеза, что вода на Земле появилась благодаря кометам, которые за несколько миллиардов лет принесли на нее достаточно льда, чтобы растаяв, он превратился в моря и океаны, покрывающие почти 70% нашей планеты. Доказано наличие льда на Луне, предполагается ее присутствие в жидком состоянии на Марсе, на Европе, на Церере, на спутниках Сатурна Энцеладе и Реи, на спутниках Урана Титании и Обероне, на спутнике Нептуна Тритоне, на карликовых планетах Плутон, Ирис, Седна и Оркус. Более того, следы водяного пара были в 2007 году обнаружены в протопланетном диске, вращающемся вокруг молодой звезды NWC 480 на расстоянии 1 а.е. от нее.

В одном из самых известных произведений Антуана де Сент-Экзюпери Маленький принц спросил летчика: «Знаешь, отчего хороша пустыня? – сказал он. – Где-то в ней скрываются родники…» И летчик «вдруг понял, что означает таинственный свет, исходящий от песков».

Так же обстоит дело и с нашим пониманием Солнечной системы, а в более широком смысле – Вселенной. Много лет люди смотрели на ночное небо, в том числе и в телескопы, видели на нем планеты и их спутники, карликовые планеты, не понимая источник достаточно яркого света, исходящего от некоторых из них. А это было отражение солнечных лучей от поверхностей, гладкость и «отполированность» которых объяснялось наличием на них льда.

После того, как люди осознали это, им стало реже казаться, что они живут посреди пустыни. То, что раньше воспринималось как безжизненное пространство, приобрело манящую человечность, как прокаленные солнцем бесплодные барханы, в которых скрываются родники. Поэтому в нашем изучении космоса нужно, подобно летчику из «Маленького принца», невзирая на жажду, идти вперед, чтобы на рассвете, как и он, дойти до «колодца», в котором будут знания, позволяющие человечеству расселиться сначала по Солнечной системе, а затем по Вселенной. А значит – дающие ему шанс на бессмертие.

Карликоая планета Церера в Солнечной системе

Карликовая планета Церера является самым маленьким и наиболее близким к Солнцу представителем данной группы космических объектов. Она находится в области Солнечной системы, называемой поясом астероидов.

История открытия

В конце 18 века математиком Иоганном Тициусом и астрономом Иоганном Боде была предложена формула, по которой можно было средние радиусы орбитальных путей для планет Солнечной системы. Все открытые на тот момент планеты удовлетворяли правилу Тициуса-Боде, но между Марсом и Юпитером имелся пропуск. Открытие Урана, радиус орбиты которого также точно вычислялся по этой формуле, дало толчок к поискам новой планеты между Марсом и Юпитером. Для ее поисков была создана целая группа астрономов. Так 1 января 1881 года была открыта Церера, названная в честь древнеримской богини плодородия и земледелия.

фото планеты

Церера не сразу стала карликовой планетой. Вначале ее первооткрыватель, Джузеппе Пиации, посчитал, что это комета. Но однородное, медленное движение нового небесного тела опровергало эту идею.

Галерея цветных
снимков, переданная зондом Dawn

До 2015 года карликовую планету изучали лишь при помощи телескопов. Самая ценная информация была получена телескопом Гершель, который обнаружил на ее поверхности водяные пары. Также снимки Цереры передавал на землю марсоход Кьюриосити.

Чтобы получить больше информации о ближайшей к Земле карликовой планете, на Цереру был отправлен зонд Dawn. В период с 2015 по 2016 год космическому аппарату Dawn удалось запечатлеть белые пятна карбоната натрия на её поверхности и рельеф ее северного полюса. Кроме того зонд смог уточнить её массу и диаметр.

Представляем вам целую галерею снимков Цереры, которые смог запечатлеть космический аппарат Dawn, находясь на ее орбите и поверхности.

Кратер Occator – дом интригующих ярких областей Цереры. Credits: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Кратер Эрнутета. Красным выделены участки, содержащие органику. Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Характеристики карлика

Церера имеет следующие
параметры:

Масса – 9,4*10²⁰ кг.
Средний диаметр – 950 км.
Площадь поверхности – 2,9 млн. кв. км.
Среднее значение плотности – 2,2 г/ куб. см.
Ускорение свободного падения вблизи экватора – 0,27 м/с².

Читайте также Сколько по времени лететь человеку до Марса от Земли

Она является самым
массивным телом в поясе астероидов, при этом сама в 6000 раз легче Земли.

Её орбита имеет практически круглую форму – а эксцентриситет составляет 0,08. Удалена от Солнца карликовая планета в среднем на 414 млн. км. Двигаясь со скоростью 18 км/с, она проходит свой орбитальный путь за 4 с половиной года. Сутки здесь длятся около 9 часов.

Церера – самая близкая к Земле карликовая планета. Два этих небесных тело в среднем разделяет 264 млн. км. Расположена Церера в поясе астероидов – скоплении малых небесных тел между пятой и шестой планетами Солнечной системы. Помимо нее здесь находятся крупнейшие астероиды: Веста, Паллада и Гигея, а также множество мелких астероидов, метеороидов и космической пыли. По данным всех наблюдающих за карликом телескопов, спутников у Цереры нет.

Рельеф и атмосфера

Карликовая планета практически не имеет атмосферы. Ее тонкий поверхностный слой состоит из глиноподобного материала, поры которого заполнены льдом. Под корой залегает массивная ледяная мантия толщиной более 100 км. Сердцевина представляет собой небольшое каменное ядро.

Рельеф карликовой планеты достаточно однороден. Орбитальный телескоп Хаббл обнаружил на ее поверхности несколько крупных кратеров. Предположительно, на ней есть криовулкан, который при телескопических наблюдениях выглядит как самая яркая точка на Церере. Температура поверхности составляет в среднем -106°С, а при максимальном приближении к Солнцу планета может «разогреваться» до — 33°С.

Почему она – карликовая планета?

Сразу после открытия Цереру не считали самой настоящей планетой Солнечной системы. Ее первооткрыватель причислил её к кометам, но по результатам многочисленных наблюдений сам опроверг свое мнение.

И все же весь 19 и 20 век
Церера считалась астероидом наряду с другими крупнейшими телами пояса
астероидов. И только в 2006 году она была причислена к карликовым планетам.

Читайте также Сколько лететь до Венеры

Каковы различия между
планетами полноценными и карликовыми? По определению МАС, планетой является
космическое тело Солнечной системы, обладающее следующими характеристиками:

сферическая форма;
вращение по орбите вокруг Солнца;
гравитационное поле, достаточное для
расчистки своей орбиты от астероидов и комет.

Все тела, обладающие
первыми двумя свойствами, но не имеющие третьего, входят в группу карликовых
планет. Помимо Цереры такой статус в Солнечной системе имеют 4 тела:
транснептуновые объекты Эрида, Хаумеа, Макемаке, а также разжалованная недавно
планета Плутон.

Интересные факты про Цереру

Ранее карлик считался первым открытым астероидом.
Четверть массы Цереры занимает водяной лед.
Самым необычным веществом ее поверхности является карбонат натрия. По предположениям астрономов, именно из него состоят яркие пятна на поверхности планеты.
В честь ближайшей к Земле карликовой планеты было названо сразу два химических элемента, открытых практически одновременно. Но название «церий» оставили металлу из группы лантаноидов, а благородный металл платиновой группы переименовали в палладий.
Этот объект Солнечной системы считается одним из немногих, пригодных для колонизации. Огромные запасы воды, расположенной в подповерхностном слое, могут быть использованы для добычи кислорода для дыхания людей и водорода, необходимого как топливо. Кроме того, на Церере могут залежи полезных ископаемых.
Все церерианские кратеры названы в честь божественных покровителей земледелия и растительного мира, а остальные элементы рельефа – в честь праздников плодородия.
Площадь поверхности планеты-карлика чуть больше площади Аргентины.

орбита, характеристика, открытие, исповедования и факты – SunPlanets.info

Содержание:

1 Общие сведения
2 Орбита Цереры
3 Физические характеристики
4 Атмосфера
5 Открытие
6 Исследования
7 Факты

Церера – особое космическое тело в Солнечной системе. В разное время оно считалось либо полноценной планетой, либо астероидом. Сегодня же она имеет промежуточный статус карликовой планеты.

Общие сведения

Впервые Церера была обнаружена в 1801 г. ученым Джузеппе Пиацци. Названа она была по имени римской богини урожая, одновременно отвечавшей за приступы безумия у людей. Сначала ученые полагали, что Церера является планетой, расположенной между Марсом и Юпитером. Однако со временем они изменили свою точку зрения и стали считать ее астероидом. При таком трактовке статуса Цереры она оказывалась самым первым астероидом, открытым человечеством, и одновременно крупнейшим из всех астероидов, ведь диаметр Цереры превышает 920 км.

Как ни странно, следующее изменение статуса Цереры было связано с изучением Плутона и транснептуновых объектов. В 90-ые годы XX века ученые стали открывать множество небесных тел, находящихся на орбите Плутона, некоторые из которых по своей массе были сопоставимы с ним или даже превосходили его. Тогда астрономы решили, что считать Плутон полноценной планетой неправильно. Был введен термин «карликовая планета», и именно этот статус присвоили Плутону и другим крупнейшим телам вблизи его орбиты. Заодно карликовой планетой стали считать и Цереру.

Орбита Цереры

Схема расположения орбиты Цереры. Изображение: Wikimedia Commons

Церерианская орбита располагается в поясе астероидов, между Марсом и Юпитером, и имеет форму эллипса. Расстояние между ней и Солнцем изменяется от 381 до 446,5 млн км. Среднее расстояние между звездой и Церерой составляет 413,7 млн км. Средняя скорость движения Цереры по орбите оценивается в 17,9 км/с. Но один полный оборот вокруг звезды Церере необходимо 1680 суток, то есть 4,5 года.

Орбита Цереры не располагается в плоскости эклиптики (в которой находится земная орбита). Этот наклон равен 10,59°.

Вращается Церера и вокруг собственной оси, на один такой оборот уходит 9 часов 4 минуты. Ось Цереры имеет наклон в 3°.

Физические характеристики

Сравнение размеров Цереры (внизу слева) с Луной (вверху слева) и Землей. Изображение: Wikimedia Commons

Во всем поясе астероида нет ни одной другой карликовой планеты, кроме Цереры. Соответственно, она является крупнейшим объектом в этом поясе. Масса Цереры оценивается в 9,4•10²⁰ кг. Это значит, что на Цереру приходится 32% массы всего пояса астероидов. При этом масса Цереры меньше массы Земли в 6350 раз.

Форма Цереры близка к сферической (именно поэтому она считается не обычным астероидом, а карликовой планетой). Радиус, измеренный на полюсе Цереры, равен 446 км, а экваториальный радиус составляет 482 км. Площадь Цереры равна 2,8 млн кв. км (это чуть больше площади Аргентины), а объем карликовой планеты составляет 418 млн куб. км.

Состоит Церера, как и обычные планеты, из нескольких слоев. В центре находится тяжелое каменное ядро, которое окружено криомантией, состоящей из водяного льда. Толщина криомантии составляет около 100 км, в ней находится около 200 млн куб. км. воды. Криомантия покрыта очень тонким слоем реголита – этим же веществом покрыта поверхность Луны.

Плотность Цереры составляет 2,16 г/см^3. Планета создает собственное гравитационное поле, однако оно чрезвычайно слабое. Ускорение свободного падения на Церере составляет 0,027g.

Карликовая планета имеет серо-черный цвет, из-за которого она поглощает почти весь падающий на неё свет. Ее альбедо (доля отражаемого цвета) равно 9%. Средняя температура на Церере равна – 106°С, однако в моменты, когда планета располагается максимально близко к Солнцу, температура поднимается до – 33°С.

Атмосфера

Из-за слабой гравитации атмосфера на Церере крайне разреженная, которая то исчезает, то появляется вновь. В основном она состоит из водяного пара. Цикличность в появлении атмосферы связаны с интенсивностью солнечного излучения, падающего на Цереру. Когда карликовая планета находится близко к Солнцу, то ее поверхность сильнее разогревается, происходит испарение льда, а точнее говоря – его сублимация, то есть переход вещества из твердого состояния сразу в газообразное, минуя стадию жидкости. В результате появляется атмосфера. Когда же Церера удаляется от Солнца, то она остывает, процесс сублимации останавливается, и атмосфера исчезает.

Открытие

Джузеппе Пиацци — итальянский астроном, открывший Цереру

Ещё в 1772 г. Иоганн Боде предположил, что между Марсом и Юпитером должна находиться ещё не открытая планета. К 1800 г. была создана группа из 24 астрономов, занимавшаяся поиском этой планеты. Однако в январе 1801 г. Цереру открыл астроном, в эту группу не входивший – Джузеппе Пиацци, причем изначально он принял обнаруженный им объект за комету.

Интересно, что после открытия Цереры астрономы не могли ее наблюдать из-за движения Земли по своей орбите, поэтому открытие Пиацци было под сомнением. Планету можно было увидеть только через несколько месяцев, однако было неясно, где она будет находиться в этот момент. Получалось, что Церера стала «потерянной» планетой. Однако астрономам помог великий математик Карл Гаусс. Он придумал методику, по которой можно было рассчитать орбиту Цереры на основе наблюдений Пиацци, а далее за несколько часов провел все необходимые вычисления. В результате 31 декабря 1801 г. Цереру снова удалось обнаружить.

Исследования

Автоматическая межпланетная станция “Dawn” вблизи астероида Веста и карликовой планеты Цереры (компьютерная графика). Изображение: Wikimedia Commons

Цереру невозможно увидеть невооруженным взглядом, так как ее звездная величина меняется от 6,7 до 9,32. Первые наблюдения рельефа карликовой планеты стали возможны только с помощью телескопа «Хаббл». На поверхности Цереры удалось обнаружить яркое пятно. Предполагается, что это глубокий кратер, на дне которого находится лед – та самая криомантия карликовой планеты. Лишь в 2015 г. первые 17 кратеров на церерианской поверхности получили свои имена. Тот кратер, в котором располагается яркое пятно, получил имя Оккатор в честь одного из второстепенных римских божеств.

В 2014 г. удалось обнаружить облака водяного пара, находящиеся в атмосфере Цереры. Это открытие было сделано с помощью инфракрасного телескопа. В том же году удалось сфотографировать Цереру с марсианской поверхности. Эту фотографию сделал марсоход Curiosity.

Огромный прорыв в изучении Цереры связан с космическим зондом АМС Dawn, который в 2015 г. вышел на орбиту Цереры и провел на ней 16 месяцев. С его помощью удалось обнаружить криовулкан Ахуна, высота которого составляет 4,5 км. Была картографирована поверхность Цереры и исследованы яркие белые пятна на ней.

Исследования Цереры не останавливаются – Китай планирует до 2030 года доставить на Землю образцы грунта с Цереры.

Факты

Вид на карликовую планету Цереру в представлении художника. Изображение: ESO / L.Calçada / NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / Steve Albers / N. Risinger (skysurvey.org)

Приведем несколько интересных фактов о Церере:

В честь Цереры получил свое имя церий – химический элемент с 58-порядковым номером в таблице Менделеева. Он был открыт в 1803 г., спустя два года после обнаружения самой карликовой планеты.

С противоположной от криовулкана Ахуна стороны Цереры располагается кратер Керван. Предполагается, что они возникли одновременно – метеорит при падении образовал кратер, а ударные волны от этого падения сформировали гору Ахуну. Кстати, Ахуна – ближайший к Солнцу криовулкан.

Изначально Пиацци присвоил планете имя Церера Фердинанда. Фердинандом звали правившего тогда короля Сицилии. Впоследствии имя монарха убрали из наименования планеты.

Список использованных источников

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Церераhttps://in-space.ru/planeta-cerera/
• https://prokocmoc.ru/karlikovye-planety/tserera/
• https://hightech-fm.turbopages.org/s/hightech.fm/2020/08/11/ceres-dawn

Пришелец Инопланетянович

Если не оставишь коммент, то я приду за тобой!!!

Оставить коммент

Карликовая планета Церера периодически выпускает пар // Смотрим

Профиль

Изучение и отлов астероидов Солнечной системы

23 января 2014, 13:20

Ася Горина

(иллюстрация Chris Butler/SPL).
(иллюстрация ESA/ATG medialab/Kuppers et al.).
(иллюстрация NASA, JPL).
(иллюстрация адаптирована по Kuppers et al.).

(иллюстрация Chris Butler/SPL).
(иллюстрация ESA/ATG medialab/Kuppers et al.).
(иллюстрация NASA, JPL).
(иллюстрация адаптирована по Kuppers et al.).

Данные телескопа «Гершель» указывают на то, что ледяная карликовая планета Церера довольно богата водой в её различных агрегатных состояниях. Крупнейший объект астероидного пояса Солнечной системы периодически выпускает струи водяного пара, выбивающиеся из-под поверхности.

Наиболее крупным объектом в поясе астероидов Солнечной системы является карликовая планета Церера. Представляя собой нечто среднее между астероидом и планетой, Церера обладает свойствами обоих объектов: подобно планете она почти идеально круглая, ведь её гравитации достаточно, чтобы удерживать сферическую форму, и подобно астероиду она почти не имеет атмосферы.

Её диаметр составляет почти 950 километров, что многовато для астероида. С тех пор как Цереру обнаружил на звёздном небе итальянский астроном Джузеппе Пиацци в 1801 году, учёные не могут решить, к какому классу её всё-таки следует отнести. До 2006 года Церера официально считалась астероидом, но затем Международный астрономический союз реклассифицировал её как карликовую планету.

Недавно исследователи из NASA и ESA сообщили об уникальном открытии: они получили первые неопровержимые доказательства того, что Церера богата водой. Окованная толстым слоем льда карликовая планета, судя по всему, содержит под поверхностью воду в жидком состоянии, поскольку периодически она выпускает струи водяного пара.

«Мы впервые нашли свидетельства того, что объект из астероидного пояса — карликовая планета Церера — содержит водяной лёд и водяной пар», — говорит ведущий автор исследования Майкл Кюпперс (Michael Küppers).

Эти данные послужат отличной базой для дальнейших исследований в рамках миссии «Рассвет» (Dawn) американского космического агентства. Одноимённый зонд путешествует по Солнечной системе, изучает различные характеристики астероидов и других объектов, которые сформировались «на заре» существования нашей планетной системы. Главная цель миссии — ответить на вопрос, что происходило в самом начале, когда Солнце уже сияло, а планеты только начинали формироваться.

Исследовательский аппарат Dawn завершил изучение крупного астероида Веста и направился к Церере. Приблизиться к карликовой планете он должен весной 2015 года. Тогда астрономы и планируют взглянуть поближе на уникальное небесное тело.

«Наш зонд уже на пути к Церере, так что нам не придётся долго ждать, чтобы раскрыть все секреты этой планеты. «Рассвет» будет изучать геологию и химию Цереры, составлять карты в высоком разрешении. Таким образом мы надеемся точнее узнать, что заставляет планету периодически выпускать водяной пар», — говорит соавтор исследования Кэрол Рэймонд (Carol Raymond), руководитель миссии Dawn из Лаборатории реактивного движения NASA.

Считается, что Церера имеет каменистое ядро, покрытое толстым слоем водяного льда. Если растопить весь этот лёд, то образуется столько пресной воды, сколько не наберётся на всей Земле. Но учёным интереснее другое: Церера состоит из тех материалов, которые появились в первые миллионы лет существования Солнечной системы, и подробный анализ всех этих химических соединений позволит заглянуть в далёкое прошлое ближнего космоса, когда планет вокруг Солнца ещё не было.

Уникальность нынешнего открытия состоит в том, что о воде на поверхности Цереры ранее говорили только теоретики, но убедительных доказательств его существования у учёных не было. Чёткую спектральную «подпись» водяного пара удалось разглядеть с помощью инфракрасного телескопа космической обсерватории «Гершель».

Интересно, что струи пара возникали лишь периодически, всего четыре раза за время наблюдения. Учёные полагают, что такое непостоянство можно объяснить следующим образом: когда Церера проходит тот участок своей орбиты, который ближе всего к Солнцу, лёд на её поверхность плавится и выходит примерно шесть килограммов пара в секунду, но когда карликовая планета вновь отдаляется от нашей звезды, то вода вновь застывает.

Астрономы также установили основные источники водяного пара на Церере, которыми оказались два тёмных пятна, ранее попавшие в поле зрения телескопа «Хаббл» и нескольких других наземных обсерваторий. Учёные говорят, что тёмные участки нагреваются быстрее светлых, и потому именно эти точки являются основными источниками пара. Так ли это, окончательно выяснится, когда в руки учёных попадут результаты миссии Dawn.

В статье, опубликованной исследователями NASA и ESA в журнале Nature, авторы отмечают, что в данном вопросе Церера оказывается ближе к кометам, чем к астероидам. Астероиды, как правило, не выпускают пар, поскольку не содержат водяного льда, а кометы такой особенностью как раз отличаются.

Также по теме:
Обнаружены признаки воды на астероиде Веста
Астероид Веста признали неудавшейся планетой
Астероид Церера полон пресной воды
На карликовой планете Макемаке астрономы не нашли атмосферу
Объявился новый претендент на звание девятой планеты Солнечной системы

новости

Весь эфир

Тайны Цереры, на которой нашли даже воду

Церера — ближайшая к Земле и Солнцу и наименьшая среди известных карликовых планет Солнечной системы. Статус планеты за ней признали лишь 12 лет назад и многие не отследили это событие, а потому в отличие от Марса и Юпитера, между которыми она находится, даже не слышали про такую «соседку». А на ней нашли даже воду!

«Карликовая планета Церера — довольное уникальное и во-многом загадочное тело, которое внимательно изучается зондом NASA Dawn с весны 2015 года, — пишет в своём Живом Журнале zelenyikot. — 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… 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 Цереры. 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.

Фото:zelenyikot.livejournal.com/130928.html

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. С противоположной стороны карликовой планеты находится древний и самый большой на Церере кратер от астероида диаметром 280 км.

Фото:zelenyikot.livejournal.com/130928.html

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.

Фото:zelenyikot.livejournal.com/130928.html

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… 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…

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. 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».

Стоит отметить, что свою экспедицию к Церере — не то одной их маленьких планет, не то к самому крупному астероиду готовит и Китай. В 2020-х годах китайцы планируют добыть образцы грунта с Цереры.

На фоне исследований дальнего Космоса другими странами показательна последняя новость из России: «Пулковская обсерватория прекращает наблюдение за космосом по решению РАН. Земля обсерватории пойдёт под жилищную застройку.Решение РАН от 7 июня 2018. Не будем наблюдать», — пишет в своём телеграм-канале Алексей Венедиктов.

Материалы по теме:

Астероиды попадают в атмосферу Земли каждые две недели

На планете Церара обнаружили загадочные вспышки

К Земле приблизится астероид, который можно увидеть

Космос

Нашли опечатку в тексте? Выделите её и нажмите ctrl+enter

Церера, вероятно, образовалась дальше в Солнечной системе и мигрировала внутрь

Эван Гоф, Universe Today

Это изображение Цереры примерно соответствует тому, как цвета карликовой планеты кажутся глазу. Авторы и права: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Когда сицилийский астроном Джузеппе Пиацци заметил Цереру в 1801 году, он подумал, что это планета. В то время астрономы не знали об астероидах. Теперь мы знаем, что их огромное количество, в основном они находятся в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Церера имеет диаметр около 1000 км и составляет треть массы главного пояса астероидов. Он затмевает большинство других тел в поясе. Теперь мы знаем, что это планета, пусть и карликовая, хотя ее соседями в основном являются астероиды.

Но что делает карликовая планета в поясе астероидов?

Новая исследовательская статья дает ответ: Церера не сформировалась в поясе астероидов. Он сформировался дальше в Солнечной системе, а затем мигрировал в свое нынешнее положение. Это не первое исследование, в котором делается такой вывод, но оно добавляет веса этой идее.

Статья «Динамическое происхождение карликовой планеты Церера» опубликована в журнале Icarus . Ведущий автор — Рафаэль Рибейро де Соуза, профессор физики в Государственном университете Сан-Паулу в Бразилии. Другие соавторы из того же университета и Франции и США

(Примечание: Цереру называют карликовой планетой, протопланетой, а иногда и астероидом. Нет смысла зацикливаться на этом. Она была официально классифицирована как карликовая планета в 2006 г.)

Церера — одна из трех карликовых планет или протопланет в поясе астероидов. Два других — Веста и Паллада. Четвертое большое тело, Гигея, имеет диаметр 434 км и также может быть карликовой планетой. Эти четыре крупнейших тела составляют половину массы пояса астероидов.

Большая часть того, что мы знаем о Церере, получена из миссии НАСА «Рассвет». «Рассвет» был первым космическим кораблем, посетившим два внеземных тела, и первым, вышедшим на орбиту карликовой планеты. Рассвет побывал и на Весте, и на Церере до того, как в октябре 2018 года у космического корабля закончилось топливо. Теперь он заброшен на стабильной орбите вокруг Цереры.

Терминология и описания крупнейших объектов в поясе астероидов могут сбивать с толку, но Церера стоит особняком от трех других. Церера — единственное тело в поясе, достаточно массивное, чтобы поддерживать форму сфероида. Церера также имеет переходную атмосферу, называемую экзосферой. Солнечный свет превращает водяной лед и аммиачный лед в пар, но гравитация карликовой планеты слишком слаба, чтобы удерживать его. Это важная подсказка к происхождению Цереры, потому что астероиды обычно не испускают пар.

Это четыре крупнейших объекта в поясе астероидов. Церера — единственная достаточно массивная, чтобы собственная гравитация сжала ее до сфероидальной формы. Кредит: ЕСО/М. Алгоритм Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL (ONERA/CNRS)

Присутствие аммиака также является подсказкой.

Кометы содержат летучие льды, подобные аммиаку, которые возвышаются, когда их нагревает солнце. Вот что создает хвост кометы и кому. Но кометы прибывают из холодных внешних регионов Солнечной системы, где они должны были аккрецировать летучие льды. Поскольку Церера заморозила летучие вещества, как комета, это предполагает, что она также возникла в более холодных регионах Солнечной системы.

«Присутствие аммиачного льда является убедительным свидетельством наблюдений того, что Церера, возможно, образовалась в самом холодном регионе Солнечной системы за линией льда, при температурах, достаточно низких, чтобы вызвать конденсацию и плавление воды и таких летучих веществ, как окись углерода [ CO], двуокись углерода [CO ₂] и аммиак [Nh4]», — говорится в пресс-релизе Рибейру де Соуза.

Граница между более холодной внешней солнечной системой и более теплой внутренней солнечной системой называется линией инея. Существуют определенные линии замерзания для разных летучих веществ, которые замерзают при разных температурах, но астрофизики для простоты говорят об одной линии замерзания. Линия инея сейчас близка к орбите Юпитера, но не всегда была там. Он перемещался по мере эволюции Солнечной системы. В первые дни солнечная туманность была непрозрачной, и солнечное тепло не достигало так далеко. Солнце тогда также было менее энергичным, поэтому линия мороза была ближе к солнцу.

Такие соединения, как аммиак, конденсируются за линией замерзания Солнечной системы. Поскольку Церера содержит аммиак, он, вероятно, образовался за линией замерзания. Предоставлено: НАСА/JPL-Caltech, InvaderXan с http://supernovacondensate.net/.

Рост планет-гигантов повлиял и на положение линии мороза. «Интенсивное гравитационное возмущение, вызванное ростом этих планет, могло изменить плотность, давление и температуру протопланетного диска, сместив линию Фроста. Это возмущение в протопланетном газовом диске могло привести к тому, что расширяющиеся планеты мигрировали на орбиты ближе к солнце, поскольку они приобрели газ и твердые тела», — сказал соавтор Эрнесто Виейра Нето.

«В нашей статье мы предлагаем сценарий, объясняющий, почему Церера так отличается от соседних астероидов. В этом сценарии Церера начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака. На стадии роста планеты-гиганта она был втянут в пояс астероидов в качестве мигранта из внешней Солнечной системы и дожил до наших дней 4,5 миллиарда лет», — сказал Рибейру де Соуза.

Команда провела большое количество компьютерных симуляций, чтобы проверить эту идею. Они смоделировали формирование планет-гигантов внутри протопланетного диска Солнца, включая Юпитер и Сатурн. Они также включали некоторые эмбриональные планеты, которые служили предшественниками Урана и Нептуна. Затем к ним добавили группу объектов, по составу и размерам похожих на Цереру. Их включение основано на предположении, что Церера является одним из первых планетезималей Солнечной системы, объектов на пути к тому, чтобы стать полноценными планетами.

«Наше моделирование показало, что стадия формирования планеты-гиганта была очень турбулентной, с огромными столкновениями между предшественниками Урана и Нептуна, выбросом планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутреннюю область планет с массами более трех массы Земли. Кроме того, сильное гравитационное возмущение разбросало повсюду объекты, похожие на Цереру. Некоторые вполне могли достичь области пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты, способные пережить другие события», — сказал Рибейро де Соуза.

На этом рисунке из исследования показаны четыре шага, необходимые для внедрения такого объекта, как Церера, в пояс астероидов. Предоставлено: де Соуза и др.

Исследователи говорят, что объект, подобный Церере, имплантируется в пояс астероидов в четыре этапа. Первая – фаза быстрого радиального перемешивания в положении планетезималей во внешнем планетезимальном диске. Во-вторых, кандидат на Цереру попадает в резонанс среднего движения с планетами-гигантами. Третий этап — хаотическая фаза, когда объект, подобный Церере, может столкнуться с другими «захватчиками», которые могут увеличить или уменьшить его эксцентриситет и разбросать объект по более стабильным областям во внутреннем поясе астероидов. Хаотическая фаза также включает газовое сопротивление и газодинамическое трение, которые могут изменить эксцентриситет и наклон кандидата на Церере и имплантировать его в его текущее положение. На четвертой фазе газ удаляется из протопланетного диска, захватчики удаляются, Церера выводится из резонанса среднего движения, и имплантация становится стабильной.

Моделирование команды также показало, что Церера — лишь один из многих подобных объектов, существовавших в ранние дни Солнечной системы. «Наш главный вывод заключался в том, что в прошлом за пределами орбиты Сатурна находилось не менее 3600 объектов, подобных Церере. С таким количеством объектов наша модель показала, что один из них мог быть перенесен и захвачен в поясе астероидов, на орбите. очень похоже на нынешнюю орбиту Цереры», — сказал Рибейру де Соуза.

Это не первые исследователи, получившие цифру вроде 3600 объектов, подобных Церере. Другие изучали кратеры и ряд объектов за пределами Сатурна и в поясе Койпера, чтобы получить свои результаты. Это исследование подтверждает предыдущие результаты и поддерживает наше понимание того, как формировалась и развивалась Солнечная система. «Наш сценарий позволил нам подтвердить число и объяснить орбитальные и химические свойства Цереры. Исследование подтверждает точность самых последних моделей формирования Солнечной системы», — сказал он.

Узнать больше

Рассвет завершает основную миссию

Дополнительная информация:
Рафаэль Рибейро де Соуза и др., Динамическое происхождение карликовой планеты Церера, Икар (2022). DOI: 10.1016/j.icarus.2022.114933

Информация журнала:
Икар

Предоставлено
Вселенная сегодня

Цитата :
Церера, вероятно, сформировалась дальше в Солнечной системе и мигрировала внутрь (2022, 19 мая).
получено 22 сентября 2022 г.
с https://phys. org/news/2022-05-ceres-solar-migrated.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Карликовая планета Церера образовалась в самой холодной зоне Солнечной системы и попала в Пояс астероидов. исследование, воссоздающее формирование карликовой планеты Цереры.

Исследование провел Рафаэль Рибейро де Соуза , профессор программы последипломного образования по физике в кампусе Гуаратингета. Соавторов статьи Эрнесто Виейра Нето , который был руководителем докторской диссертации Рибейро де Соуза, а также исследователи из Университета Лазурного Берега во Франции, Университета Райса в США и Национальной обсерватории в Рио-де-Жанейро.

Церера — крупнейший объект Пояса астероидов, совокупности небесных тел, расположенных между орбитами Марса и Юпитера. Он имеет примерно сферическую форму и составляет треть общей массы Пояса астероидов, а его диаметр составляет почти 1000 км, что составляет менее трети Луны.

Его орбита вокруг Солнца почти идеально круглая, с эксцентриситетом 0,09 и наклонением 9,73° к неизменной плоскости Солнечной системы, что намного больше, чем у Земли, которое составляет 1,57°.

Масса Цереры слишком мала, чтобы удерживать атмосферу за счет гравитационного притяжения, но солнечный свет испаряет аммиак и водяной лед под ее поверхностью, образуя туман, который рассеивается в космическом пространстве. Ледяные отложения ярко сияют на дне его кратеров. Не исключена возможность существования примитивных форм жизни. Кратеры были нанесены на карту НАСА в 2007-18 9 годах.0055 Dawn Mission , который вращался вокруг Весты, второго по величине тела в поясе астероидов, а также вокруг Цереры. Очень интересное видео кратера Оккатор, снятое с использованием данных космического корабля Dawn, можно посмотреть на сайте миссии.

Ядро карликовой планеты, вероятно, состоит из тяжелого вещества — железа и силикатов — но что отличает его от близлежащих объектов, так это его мантия из аммиака и водяного льда. Большинство тел в Поясе астероидов не содержат аммиака, поэтому предполагается, что Церера образовалась вне его, в более холодной области за орбитой Юпитера, а затем была выброшена в середину Пояса астероидов из-за огромной гравитационной нестабильности, вызванной образованием газовые гиганты Юпитер и Сатурн.

«Присутствие аммиачного льда является веским доказательством того, что Церера, возможно, образовалась в самом холодном регионе Солнечной системы за линией замерзания, при температурах, достаточно низких, чтобы вызвать конденсацию и плавление воды и таких летучих веществ, как окись углерода [ CO ], диоксид углерода [ CO ₂ ] и аммиак [ NH ₃ ]», — сказал Рибейру де Соуза.

Ледяная линия сейчас расположена очень близко к орбите Юпитера, но когда Солнечная система формировалась 4,5 миллиарда лет назад, положение этой зоны менялось в зависимости от эволюции протопланетного газового диска и формирования планет-гигантов. «Интенсивное гравитационное возмущение, вызванное ростом этих планет, могло изменить плотность, давление и температуру протопланетного диска, сместив линию Фроста. Это нарушение в протопланетном газовом диске могло привести к тому, что расширяющиеся планеты мигрировали на орбиты ближе к Солнцу, поскольку они приобретали газ и твердые тела», — сказал Виейра Нето.

«В нашей статье мы предлагаем сценарий, объясняющий, почему Церера так отличается от соседних астероидов. В этом сценарии Церера начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака. На стадии роста гигантской планеты она была втянута в Пояс астероидов как мигрант из внешней части Солнечной системы и просуществовала 4,5 миллиарда лет до настоящего времени», — сказал Рибейро де Соуза.

Чтобы проверить гипотезу, Рибейро де Соуза и его сотрудники провели большое количество компьютерных симуляций образования гигантских планет внутри протопланетного газового диска, окружающего Солнце. В их модели диск содержал Юпитер, Сатурн, зародышевые планеты (предшественники Урана и Нептуна) и набор объектов, похожих на Цереру по размеру и химическому составу. Предполагалось, что Церера была планетезималью, одним из классов тел, которые, как считается, были строительными блоками планет, астероидов и комет.

«Наше моделирование показало, что стадия формирования планет-гигантов была очень турбулентной, с огромными столкновениями между предшественниками Урана и Нептуна, выбросом планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутреннюю область планет с массами более трех раз больше массы Земли. Кроме того, сильное гравитационное возмущение разбросало повсюду объекты, похожие на Цереру. Некоторые вполне могли достичь области пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты, способные пережить другие события», — сказал Рибейро де Соуза.

Три основных механизма удерживали эти объекты в регионе, добавил он: действие газа, который сглаживал их орбитальные эксцентриситеты и наклонения; среднее движение входит в резонанс с Юпитером, защищая их от выбросов и столкновений, вызванных этой гигантской планетой; и близкие столкновения с планетами-захватчиками, рассеивающие планетезимали в более стабильные внутренние области пояса астероидов.

«Наш главный вывод заключался в том, что в прошлом за орбитой Сатурна находилось не менее 3600 объектов, подобных Церере. С таким количеством объектов наша модель показала, что один из них мог быть перенесен и захвачен в поясе астероидов на орбите, очень похожей на текущую орбиту Цереры», — сказал он.

Другие исследовательские группы уже оценили это количество объектов, подобных Церере, основываясь на наблюдениях за кратерами и размерах других популяций небесных тел за пределами Сатурна, например, в поясе Койпера, где вращаются Плутон и другие малые планеты. «Наш сценарий позволил нам подтвердить число и объяснить орбитальные и химические свойства Цереры. Исследование подтверждает точность самых последних моделей формирования Солнечной системы», — сказал он.

Как образовались планеты

Сценарий формирования планет Солнечной системы, основанный на последней доступной информации, помогает понять исследование, помещая Цереру в общий процесс.

«Из данных наблюдений мы знаем, что любая планетная система, не только наша Солнечная система, формируется из газопылевого диска, окружающего новорожденную звезду. События, которые формируют звезды, до сих пор плохо изучены, но до сих пор существует консенсус в том, что звезды рождаются в результате гравитационного коллапса гигантского молекулярного облака», — сказал Рибейру де Соуза.

Существование протопланетных дисков не просто предположение. Напротив, были проведены надежные наблюдения, такие как изображения, полученные Европейским космическим агентством (ЕКА) с использованием Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакама (ALMA) с 66 антеннами в Чили, с впечатляюще высоким разрешением и множеством деталей, показывающих протопланетные диски вокруг очень молодых звезд.

«В случае Солнечной системы данные, которые у нас есть, показывают, что протопланетный диск состоял на 99% из газа и на 1% из пыли. Пыль, вероятно, исходила от более старых звезд, которые завершили свой жизненный цикл и выбросили в космос тяжелую материю», — пояснил Рибейру де Соуза. «Пыли, скопившейся вокруг Солнца, было достаточно, чтобы сформировать по крайней мере более мелкие тела, планеты земной группы и ядра газовых гигантов. Первыми твердыми телами, сконденсировавшимися в протопланетном диске, были кальциево-алюминиевые включения (CAI), которые были обнаружены в метеоритах и датированы 4,568 миллиардами лет назад».

Несколько молодых звезд были обнаружены в средах, характеризовавшихся как планетарные питомники, и были датированы периодом от 1 до 10 миллионов лет назад. Это важная информация, потому что она показывает, что формирование газовых планет, таких как Юпитер или Сатурн, или планет с газовой оболочкой, таких как Уран и Нептун, должно произойти в течение первых 10 миллионов лет жизни звезды. После этого протопланетным дискам уже не хватает газа.

Скалистые планеты земного типа могли появиться раньше или позже. Никто не знает, но другая доступная информация показывает, что образование Земли и Луны было одним из последних событий в генезисе Солнечной системы и произошло 4,543 миллиарда лет назад. Меньшие тела в системе (карликовые планеты, спутники, кометы, астероиды, пыль и т. д.) являются остатками образования планет и развивались физически и динамически до и после газовой стадии посредством таких процессов, как взаимодействие с газом, столкновения и гравитационный захват.

Процесс формирования планет сложен и включает этапы, которые проходят от пыли с размером частиц всего микрон (10 ⁻⁶ м) до планет, в несколько раз превышающих размер Юпитера. «Пыль накапливается в результате слипания и столкновений внутри протопланетного диска. Гравитационное притяжение между частицами не имеет значения, но гравитационное притяжение Солнца заставляет газ вращаться медленнее, чем пыль, и это создает очень сильное аэродинамическое сопротивление пыли, которое уносит частицы в плоскость газового диска и толкает их в радиальном направлении к поверхности. Солнце. Когда пыль достигает размера в несколько сантиметров, она образует гальку, которая имеет большое значение в процессе планетарного роста, поскольку влияет на скорость, с которой вращается газ. Когда скорости газа и гальки становятся одинаковыми, сопротивление газа практически исчезает, давая возможность гальке срастись в достаточной степени, чтобы образовались планетезимали – тела размером от 10 км до 1000 км. Это строительные блоки планет и предшественники малых тел», — сказал Рибейро де Соуза.

На следующем этапе все более крупные объекты образуются за счет гравитационного захвата гальки и пыли или в результате столкновений. Когда объект становится достаточно большим, чтобы иметь массу от трех до десяти масс Земли, гравитационное возмущение, которое он производит в газовом диске, заставляет его мигрировать на орбиту ближе к звезде. Когда он становится больше десяти Земель, он начинает обрастать газовой оболочкой, и накопление газа делает его рост очень быстрым.

«Формирование планет-гигантов Юпитера и Сатурна вызвало такое сильное гравитационное возмущение, что оно смоделировало газовый диск и вызвало новый тип миграции планет. Эта жестокая стадия привела к столкновению планет и выбросу планет из Солнечной системы до тех пор, пока гравитационный баланс не позволил системе в целом обрести определенную степень стабильности», — заключил Рибейро де Соуза.

Исследование финансировалось FAPESP в виде докторской стипендии и стипендии для стажировки за границей , присужденной Рибейро де Соуза, а также в рамках Тематического проекта «Значение малых тел в орбитальной динамике» .

###

Об Исследовательском фонде Сан-Паулу (FAPESP)

Научно-исследовательский фонд Сан-Паулу (FAPESP) является государственным учреждением, миссией которого является поддержка научных исследований во всех областях знаний путем предоставления стипендий и стипендий. и гранты исследователям, связанным с высшими учебными заведениями и научно-исследовательскими учреждениями в штате Сан-Паулу, Бразилия. FAPESP осознает, что самые лучшие исследования могут быть проведены только в сотрудничестве с лучшими исследователями на международном уровне. Поэтому он установил партнерские отношения с финансирующими агентствами, высшим образованием, частными компаниями и исследовательскими организациями в других странах, известными качеством своих исследований, и поощряет ученых, финансируемых за счет его грантов, к дальнейшему развитию их международного сотрудничества. Вы можете узнать больше о FAPESP на www.fapesp.br/en и посетите информационное агентство FAPESP по телефону www.agencia.fapesp.br/en , чтобы быть в курсе последних научных достижений, которые FAPESP помогает достичь благодаря своим многочисленным программам, наградам и исследовательским центрам. Вы также можете подписаться на новостное агентство FAPESP по телефону http://agencia.fapesp.br/subscribe .

Церера, вероятно, сформировалась дальше в Солнечной системе и мигрировала внутрь

Но что делает карликовая планета в поясе астероидов?

Статья называется «Динамическое происхождение карликовой планеты Церера» и опубликована в журнале «Икар». Ведущий автор — Рафаэль Рибейро де Соуза, профессор физики в Государственном университете Сан-Паулу в Бразилии. Другие соавторы из того же университета, Франции и США.

(Примечание: Цереру называют карликовой планетой, протопланетой, а иногда и астероидом. Нет смысла зацикливаться на этом. В 2006 году она была официально классифицирована как карликовая планета.)

Церера — одна из трех карликовых планет. планеты или протопланеты в поясе астероидов. Два других — Веста и Паллада. Четвертое большое тело, Гигея, имеет диаметр 434 км и также может быть карликовой планетой. Эти четыре крупнейших тела составляют половину массы пояса астероидов.

Это четыре крупнейших объекта в поясе астероидов. Церера — единственная достаточно массивная, чтобы собственная гравитация сохраняла форму сфероида. Кредит изображения: ЕСО/М. Алгоритм Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL (ONERA/CNRS)

Большая часть того, что мы знаем о Церере, получена из миссии NASA Dawn. «Рассвет» был первым космическим кораблем, посетившим два внеземных тела, и первым, вышедшим на орбиту карликовой планеты. Рассвет побывал как на Весте, так и на Церере до того, как в октябре 2018 года у космического корабля закончилось топливо. Теперь это заброшенный объект на стабильной орбите вокруг Цереры.

Художественная иллюстрация космического корабля НАСА Dawn с его ионной двигательной установкой приближается к Церере. Изображение: NASA/JPL-Калифорнийский технологический институт.

Терминология и описания крупнейших объектов в поясе астероидов могут сбивать с толку, но Церера стоит особняком от трех других. Церера — единственное тело в поясе, достаточно массивное, чтобы поддерживать форму сфероида. Церера также имеет переходную атмосферу, называемую экзосферой. Солнечный свет превращает водяной лед и аммиачный лед в пар, но гравитация карликовой планеты слишком слаба, чтобы удерживать его. Это важный ключ к происхождению Цереры, потому что астероиды обычно не испускают пар.

Присутствие аммиака также является подсказкой.

Соединения, подобные аммиаку, конденсируются за границей замерзания Солнечной системы. Поскольку Церера содержит аммиак, он, вероятно, образовался за линией замерзания. Изображение предоставлено: NASA / JPL-Caltech, InvaderXan с http://supernovacondensate.net/.

Кометы содержат летучие льды, подобные аммиаку, которые возвышаются, когда их нагревает Солнце. Вот что создает хвост кометы и кому. Но кометы прибывают из холодных внешних регионов Солнечной системы, где они должны были аккрецировать летучие льды. Поскольку Церера заморозила летучие вещества, как комета, это предполагает, что она также возникла в более холодных регионах Солнечной системы.

«Присутствие аммиачного льда является веским доказательством того, что Церера, возможно, образовалась в самом холодном регионе Солнечной системы за линией замерзания, при температурах, достаточно низких, чтобы вызвать конденсацию и плавление воды и таких летучих веществ, как окись углерода [ CO ), диоксид углерода [ CO ₂ ] и аммиак [ NH ₃ ]», — говорится в пресс-релизе Рибейро де Соуза.

Граница между более холодной внешней Солнечной системой и более теплой внутренней Солнечной системой называется линией инея. Существуют определенные линии замерзания для разных летучих веществ, которые замерзают при разных температурах, но астрофизики для простоты говорят об одной линии замерзания. Линия инея сейчас близка к орбите Юпитера, но не всегда была там. Он перемещался по мере развития Солнечной системы. Солнечная туманность была непрозрачной в первые дни, и солнечное тепло не достигало так далеко. Солнце тогда также было менее энергичным, поэтому линия мороза была ближе к Солнцу.

Художественная иллюстрация молодой солнцеподобной звезды, окруженной газово-пылевым диском. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

Рост планет-гигантов также повлиял на положение линии мороза. «Интенсивное гравитационное возмущение, вызванное ростом этих планет, могло изменить плотность, давление и температуру протопланетного диска, сместив линию Фроста. Это нарушение в протопланетном газовом диске могло привести к тому, что расширяющиеся планеты мигрировали на орбиты ближе к Солнцу, поскольку они приобретали газ и твердые тела», — сказал соавтор Эрнесто Виейра Нето.

«В нашей статье мы предлагаем сценарий, объясняющий, почему Церера так отличается от соседних астероидов. В этом сценарии Церера начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака. На стадии роста гигантской планеты она была втянута в пояс астероидов как мигрант из внешней части Солнечной системы и просуществовала 4,5 миллиарда лет до сих пор», — сказал Рибейро де Соуза.

Команда провела большое количество компьютерных симуляций, чтобы проверить эту идею. Они смоделировали формирование планет-гигантов внутри протопланетного диска Солнца, включая Юпитер и Сатурн. Они также включали некоторые эмбриональные планеты, которые служили предшественниками Урана и Нептуна. Затем к ним добавили группу объектов, по составу и размерам похожих на Цереру. Их включение основано на предположении, что Церера является одним из первых планетезималей Солнечной системы, объектов, находящихся на пути к тому, чтобы стать полноценными планетами.

«Наш главный вывод заключался в том, что в прошлом за орбитой Сатурна находилось не менее 3600 объектов, подобных Церере. С таким количеством объектов наша модель показала, что один из них мог быть перенесен и захвачен в поясе астероидов на орбите, очень похожей на нынешнюю орбиту Цереры».
Рафаэль Рибейру де Соуза, ведущий автор, Государственный университет Сан-Паулу.

«Наше моделирование показало, что стадия формирования планет-гигантов была очень турбулентной, с огромными столкновениями между предшественниками Урана и Нептуна, выбросом планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутреннюю область планет с массами, превышающими в три раза больше массы Земли. Кроме того, сильное гравитационное возмущение разбросало повсюду объекты, похожие на Цереру. Некоторые вполне могли достичь области пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты, способные пережить другие события», — сказал Рибейро де Соуза.

На этом рисунке из исследования показаны четыре шага, необходимые для имплантации объекта, подобного Церере, в пояс астероидов. Изображение предоставлено: де Соуза и др. 2022.

Моделирование команды также показало, что Церера — лишь один из многих подобных объектов, существовавших в ранние дни Солнечной системы. «Наш главный вывод заключался в том, что в прошлом за орбитой Сатурна находилось не менее 3600 объектов, подобных Церере. С таким количеством объектов наша модель показала, что один из них мог быть перенесен и захвачен в поясе астероидов на орбите, очень похожей на текущую орбиту Цереры», — сказал Рибейру де Соуза.

Это изображение Цереры примерно соответствует тому, как цвета карликовой планеты воспринимаются глазом. Авторы и права: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Это не первые исследователи, получившие цифру вроде 3600 объектов, подобных Церере. Другие изучали кратеры и ряд объектов за пределами Сатурна и в поясе Койпера, чтобы получить свои результаты. Это исследование подтверждает предыдущие результаты и поддерживает наше понимание того, как Солнечная система формировалась и развивалась. «Наш сценарий позволил нам подтвердить число и объяснить орбитальные и химические свойства Цереры. Исследование подтверждает точность самых последних моделей формирования Солнечной системы», — сказал он.

Пресс-релиз: Карликовая планета Церера образовалась в самой холодной зоне Солнечной системы и попала в Пояс астероидов
Опубликованное исследование: Динамическое происхождение карликовой планеты Церера
Вселенная сегодня: Церера — странное место, включая вулканический пик 4000

Нравится:

Нравится Загрузка…

Карликовая планета Церера образовалась в самой холодной зоне Солнечной системы и попала в пояс астероидов 9.0001

Карликовая планета Церера на снимке, сделанном космическим аппаратом NASA Dawn Mission. Яркое белое пятно — отражение солнечного света от ледяных отложений на дне кратера (фото : NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA ).

18 мая 2022 г.

Хосе Тадеу Арантес | Agência FAPESP — В статье , опубликованной в журнале Icarus , исследователи из Университета штата Сан-Паулу (UNESP) и их сотрудники сообщают о результатах исследования, воссоздающего формирование карликовой планеты Церера.

Исследование проводил Рафаэль Рибейро де Соуза , профессор программы последипломного образования по физике в кампусе Гуаратингета. Соавторами статьи являются Эрнесто Виейра Нето , который был научным руководителем докторской диссертации Рибейро де Соузы, и исследователи, связанные с Университетом Лазурного Берега во Франции, Университетом Райса в США и Национальной обсерваторией в Рио-де-Жанейро. .

Масса Цереры слишком мала, чтобы удерживать атмосферу за счет гравитационного притяжения, но солнечный свет испаряет аммиак и водяной лед под ее поверхностью, образуя туман, который рассеивается в космическом пространстве. Ледяные отложения ярко сияют на дне его кратеров. Не исключена возможность существования примитивных форм жизни. Кратеры были нанесены на карту НАСА в 2007-18 гг.0055 Dawn Mission , который вращался вокруг Весты, второго по величине тела в поясе астероидов, а также вокруг Цереры. Очень интересное видео кратера Оккатор, снятое с использованием данных космического корабля Dawn, можно посмотреть на сайте миссии.

«В нашей статье мы предлагаем сценарий, объясняющий, почему Церера так отличается от соседних астероидов. В этом сценарии Церера начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака. На стадии роста гигантской планеты она была втянута в Пояс астероидов как мигрант из внешней части Солнечной системы и просуществовала 4,5 миллиарда лет до настоящего времени», — сказал Рибейро де Соуза.

Как образовались планеты

Статья «Динамическое происхождение карликовой планеты Церера» находится по адресу: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103522000549?dgcid=author#! .

Переиздать

Церера: океанский мир в поясе астероидов

Остатки древнего водного океана погребены под ледяной коркой карликовой планеты Церера — или, по крайней мере, в остатках одной из них. Это заманчивая находка, представленная 10 августа учеными, работающими над миссией НАСА «Рассвет». Их исследование было изложено в серии статей, опубликованных в Nature.

На сегодняшний день Церера является крупнейшим объектом в поясе астероидов, опоясывающем внутренние планеты между Марсом и Юпитером. Но в отличие от своих скалистых соседей, Церера представляет собой гигантский ледяной шар. Он содержит больше воды, чем любой другой мир внутреннего Солнца, за исключением Земли. Это знание уже давно заставило некоторых астрономов подозревать, что у Цереры когда-то мог быть подповерхностный океан, что является одной из причин, по которой НАСА отправило туда космический корабль Dawn.

Однако некоторые модели предсказывали, что океан Цереры давно бы замерз, образовав толстую ледяную кору планеты.

Теперь, после пяти лет изучения серии странных поверхностных особенностей вокруг недавно образовавшихся кратеров, астрономы считают, что они видят признаки большого подповерхностного тела соленой жидкости. Изменения в гравитационном поле Цереры подтверждают это, подразумевая, что подземный резервуар с соленой водой может простираться горизонтально подо льдом на сотни миль и достигать глубины примерно 25 миль (40 километров).

«Прошлые исследования показали, что у Цереры есть глобальный океан, океан, у которого не было бы причин для существования [до сих пор] и который должен был быть заморожен к настоящему времени», — соавтор исследования и член команды Dawn Мария Кристина Де Санктис из Национального института. Астрофизики в Риме рассказывает Astronomy. «Эти последние открытия показали, что часть этого океана могла уцелеть и находиться под поверхностью».

Если будущие миссии смогут подтвердить результаты, это будет означать, что где-то на карликовой планете размером с Большое Соленое озеро в Юте есть очень соленое, очень мутное тело жидкости, которое имеет всего 590 миль (950 км) в поперечнике — примерно такой же размер, как Техаса.

Кратер Оккатор простирается на 57 миль (92 километра) в северном полушарии Цереры. Астрономы считают, что яркие пятна внутри его стенок образовались, когда космический камень врезался в карликовую планету, извлекая из-под нее соленую жидкость. (Источник: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Астрономы считают, что чрезвычайная соленость воды, снижающая температуру ее замерзания, помогла ей так долго оставаться жидкой. Кроме того, класс соединений, называемых гидратами, которые представляют собой клетки воды, удерживающие газ или солевые соединения, может изменить способ прохождения тепла через кору карликовой планеты.

Исследователи использовали аналогичные рассуждения, применяя их к данным миссии НАСА «Новые горизонты», чтобы утверждать, что Плутон скрывает под своей ледяной корой глобальный океан жидкой воды.

«Океаны должны быть общими чертами карликовых планет, исходя из того, что New Horizons узнали на Плутоне и Dawn на Церере», — говорит ученый проекта Dawn Джули Кастильо-Рогез из Лаборатории реактивного движения НАСА, соавтор одного из исследований.

Новая находка поднимает интересные вопросы о том, может ли Церера быть обитаемой инопланетной жизнью. И это может поставить Цереру в быстро растущую группу потенциальных ледяных океанских миров, обнаруженных в последние годы.

Церера — единственная карликовая планета во внутренней части Солнечной системы, треть всей массы которой заключена в поясе астероидов. Астрономы считают, что Церера — это протопланета, окаменелые остатки мира, который так и не сформировался. Но его рост был остановлен прежде, чем он смог стать полноценной планетой. Наличие такой истории означает, что Церера, вероятно, хранит ранние записи об изначальном прошлом нашей Солнечной системы — отсюда и название Dawn.

Ближе к завершению своей миссии космический аппарат НАСА Dawn зафиксировал интимные детали загадочных белых пятен кратера Оккатор в регионе под названием Цереалия Факула. (Источник: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI)

Странные белые пятна на Церере

Миссия «Рассвет» была запущена в 2007 году с помощью нетрадиционного ионного двигателя, который позволил ей совершить первую орбиту Весты, второго по величине объекта пояса астероидов, в течение 14 месяцев, прежде чем отправиться на Цереру в 2012 году. когда-либо вращались вокруг двух внеземных миров.

«Веста — это сухое тело, почти похожее на луну», — говорит главный исследователь Dawn Кэрол Рэймонд из JPL. «Церера, как мы знали, была очень богатым водой объектом, который сохранил летучие вещества с момента своего образования. Эти двое сидели как сливы. Низко висящие плоды».

Церера начала дразнить астрономов своими тайнами, когда «Рассвет» впервые увидел карликовую планету в начале 2015 года. Пара странных белых пятен выделялась издалека, сияя в темноте, как кошачьи глаза. Другие из этих ярких особенностей стали очевидны при приближении, и они оказались в центре усилий ученых по пониманию Цереры.

Большая часть истории Цереры стала очевидной всего за несколько минут до прибытия «Рассвета», но ученые все еще чувствовали, что им еще предстоит узнать больше, поэтому НАСА продлило миссию «Рассвета» на второй запуск. Это позволило космическому кораблю продолжать собирать данные до 2018 года, когда у него наконец закончилось топливо. Эта последняя партия исследований была собрана во время этой расширенной фазы.

По мере того, как Dawn собирала изображения с более высоким разрешением, она начала раскрывать сокровенные подробности поверхности мира и его древней истории. Среди прочего, космический корабль заметил одинокую гору, которая простирается примерно на 21 000 футов (6 400 метров) над поверхностью, что выше, чем Денали, самая высокая вершина Северной Америки.

Белые пятна Цереры расположены внутри кратера Оккатор, который простирается на 57 миль (92 километра) в северном полушарии мира. Еще одно яркое пятно находится внутри меньшего кратера Хаулани, названного в честь гавайской богини растений. Это одна из самых молодых особенностей карликовой планеты.

Кратер Цереры Хаулани, названный в честь гавайской богини растений, является одним из самых молодых образований карликовой планеты. Ученые считают, что в результате удара соленая вода могла быть извлечена из древнего кармана океана, скрывающегося под кратером. (Источник: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Согласно исследованию, кажется, что когда удары обрушились на этот регион, он проник в резервуар с мутной соленой водой, погребенный под равниной.

В одной из статей, опубликованных 10 августа, группа ученых подробно раскрывает историю кратера Оккатор. Они считают, что около 20 миллионов лет назад в это место врезался космический камень, пробивший ледяную кору в соленый резервуар внизу. Однако через несколько часов кратер быстро замерз.

Когда это произошло, он запечатался в большой камере с талой водой под центром кратера, позволяя жидкостям и химикатам продолжать смешиваться с более крупным резервуаром внизу. Эта структура позволила соленой, богатой химическими веществами воде извергаться из центра кратера совсем недавно, 2 миллиона лет назад, создавая очаровательные белые пятна.

Однако извержение Цереры могло произойти еще раньше. До того, как Dawn достиг карликовой планеты, телескоп Herschel Европейского космического агентства обнаружил водяной пар, исходящий из того же региона. И если жидкости все еще не просачиваются из трещин в кратере Оккатор, то минералы в этом районе уже должны были испариться.

«Это действительно своего рода дымящийся пистолет, потому что вы бы ожидали, что он исчез, если бы он находился там даже близко к поверхности в течение миллионов лет», — говорит Рэймонд.

Космический аппарат НАСА Dawn сделал этот составной снимок Цереры в 2015 году во время своего первого орбитального полета вокруг карликовой планеты. (Фото: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Церера как обитель жизни?

Ученые до сих пор не совсем уверены, что общего у Цереры с другими ледяными океанскими мирами нашей Солнечной системы, такими как спутник Юпитера Европа и Энцелад Сатурна. Однако некоторые из минералов, найденных на Церере, также были обнаружены в шлейфах воды, извергающейся из Энцелада, что указывает на некоторую связь между двумя телами.

Все эти находки вместе взятые меняют представления астрономов о нашей Солнечной системе. Полвека назад они думали, что океаны Земли сделали ее уникальным местом для жизни в нашей Солнечной системе. Но теперь выясняется, что во внутренней и внешней Солнечной системе могут быть десятки потенциальных океанских миров. Это открытие является «одним из самых глубоких открытий в планетарной науке в космическую эру», — говорит С. Алан Стерн из Юго-Западного исследовательского института и глава миссии НАСА «Новые горизонты».

В ближайшие десятилетия астрономы планируют множество миссий для более подробного изучения этих океанских миров. А относительно непосредственная близость Цереры к Земле может помочь им обосновать визит в не столь отдаленном будущем.

В понедельник, когда новое исследование группы было опубликовано, Кастильо-Рогез официально представила исследование, в котором описывалась миссия стоимостью 1 миллиард долларов, которая действительно должна была приземлиться на Церере. Если астрономы выразят интерес к этой идее в рамках своего десятилетнего исследования, а НАСА решит профинансировать его, космический корабль будет запущен где-то до 2032 года в качестве миссии класса New Frontier. Между тем, Европейское космическое агентство также изучает потенциальную миссию по возврату образцов.

«Церера гораздо ближе, и добраться до нее намного проще, чем к этим спутникам во внешней солнечной системе, — говорит Рэймонд. — Так что это очень заманчивая цель».

Почему эта миссия на Церере может изменить…

Могут ли существовать примитивные формы жизни в ближайшем океанском мире к Земле? Мы могли бы узнать больше примерно к 2044 году после того, как недавнее десятилетнее исследование планетологии Национальной академии рекомендовало НАСА отправить захватывающую роботизированную миссию по возврату образцов на поверхность карликовой планеты Церера.

Этот крошечный каменистый мир, диаметр которого составляет менее трети Луны и составляет 476 километров (296 миль), постоянно бросает вызов классификации астрономов и планетологов. Когда Церера была обнаружена в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пиацци, сначала ее считали кометой, а затем теоретической «пропавшей планетой» между Марсом и Юпитером. В 1860-х годах астрономы поняли, что Церера была просто самым большим объектом в поясе астероидов, и ей был присвоен статус малой планеты. В 2006 году она была снова классифицирована как карликовая планета вместе с далеким Плутоном.

Недавно Церера была повышена до одного из самых интригующих классификаций — мира-океана.

«Церера имеет кору толщиной около 25 миль из богатого водой материала, и около 40% ее объема может составлять вода», — сказала доктор Джули Кастильо-Рогез, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА, заместитель главного исследователя. Миссия «Рассвет» и соавтор книги «Церера: богатый льдом мир во внутренней Солнечной системе». «Что действительно интересно, так это то, что на его поверхности много карбонатов, на его поверхности есть аммиак, на нем есть рассолы, и мы думаем, что на его поверхности много органических веществ».

Этот крошечный мир, вращающийся вокруг Солнца на расстоянии около 414 миллионов километров (257 миллионов миль), теперь считается чем-то вроде химической фабрики, добросовестной мишенью для астробиологов, ищущих жизнь за пределами Земли. В качестве бонуса, до него гораздо легче добраться, чем до океанических спутников во внешней Солнечной системе, таких как Европа на Юпитере и Энцелад на Сатурне.

Познакомьтесь с концепцией миссии «Возвращение образца Цереры», которая теперь рекомендуется в качестве приоритетной для программы НАСА «Новые рубежи». Если все пойдет по плану, он впервые принесет на Землю органический материал из другого океанического мира.

Церера в профиль Dawn сделала эту фотографию Цереры с расстояния около 40 000 километров 25 февраля 2014 года. Разрешение составляет около 3,7 километра на пиксель. Изображение: NASA / JPL / UCLA / MPS / DLR / IDA

Что обнаружила миссия НАСА «Рассвет»

Церера была не более чем размытой точкой до 2015 года, когда миссия НАСА «Рассвет» вышла на ее орбиту, сфотографировала и нанесла на карту до 2018 года. Рассвет изменил все мы знали о Церере — единственной карликовой планете внутренней части Солнечной системы, которая сейчас считается не только вторым по влажности миром после Земли, но и, возможно, геологически активной и потенциально пригодной для жизни.

Рассвет подтвердил, что на Церере есть подземный океан, а также сделал удивительные открытия на дне большого кратера под названием Оккатор.

«Есть очень яркие области, свидетельствующие о наличии карбонатов натрия — соединений натрия, углерода и кислорода — также обнаруженных на Энцеладе, который является маркером обитаемой среды», — сказал Кастильо-Рогез. Эти яркие пятна могут быть солями, оставшимися в результате испарения соленой воды, просачивающейся из подземного резервуара или океана.

Команда спектрометров Dawn также обнаружила, что соленая вода, вероятно, все еще просачивается на его поверхность в области шириной 14 километров (9 миль) под названием Cerealia Facula («факула» означает яркую область).

Короче говоря, на Церере есть — или были — лужи.

Рассвет мертв. У него закончилось топливо в ноябре 2018 года, и он будет бесшумно вращаться вокруг Цереры в течение следующих 50 или около того лет. Но более амбициозный преемник теоретически мог бы попробовать эти яркие пятна и вернуть их на Землю.

Рассвет на Церере Представление художника о Рассвете на его высотной картографической орбите карликовой планеты Церера. Изображение: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех

Извлечение части Цереры

Концептуальное исследование миссии, представленное в последнем Десятилетнем обзоре, хочет отправить космический корабль для мониторинга Цереры на предмет геологической активности, определить глубину жидкой воды под кратером Оккатор, и отправить посадочный модуль в яркое пятно под названием Vinalia Faculae, чтобы взять 100-граммовый образец.

Почему не Cerealia Facula? «Мы не хотим идти туда, где жидкость подвергается воздействию в Cerealia Facula, потому что есть проблемы планетарной защиты», — сказал Кастильо-Рогез, имея в виду набор согласованных на международном уровне правил, которые предотвращают перекрестное загрязнение между земными микробами и те, которые могут существовать в других мирах.Vinalia Faculae, где, по мнению команды миссии, жидкость из глубоких недр могла попасть через трещину, может предоставить ценные образцы с меньшим потенциалом перекрестного загрязнения.

Миссия рассчитана на то, чтобы не превысить предельную стоимость миссий НАСА «Новые рубежи» в размере 1,1 миллиарда долларов, отчасти за счет использования той же технологии возврата образцов, которая в настоящее время разрабатывается для японской миссии по исследованию марсианских спутников, чтобы вернуть образец с одного из спутников Марса, Фобоса. .

«Близость и низкая гравитация позволяют нам проводить возврат образцов по относительно низкой цене», — сказал Кастильо-Рогез.

В соответствии с концепцией космический корабль будет запущен на ракете SpaceX Falcon Heavy (или аналогичной) в декабре 2030 года и прибудет к Церере в июле 2037 года. » во второе место в другом месте в кратере Оккатор, чтобы собрать больше образцов, а затем вернуться на Землю, чтобы прибыть в 2044 году.

Насколько захватывающими будут образцы, возвращенные на Землю? «Мы думаем, что в солях будут органические вещества», — сказал Кастильо-Рогез. «Это очень распространено на Земле».

Образцы, возвращенные с Цереры, также могут помочь написать новую главу о ранней истории Солнечной системы. Отчасти это потому, что Церера находится не в том месте.

Яркие пятна Оккатора 26 марта 2016 года Dawn запечатлел этот вид внутри кратера Оккатора с высоты 385 километров (240 миль). Изображение: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Церера как капсула времени

Церера составляет около трети массы всего пояса астероидов. Его поверхность представляет собой смесь водяного льда, карбонатов, хлоридов и глин. У него нет атмосферы, но есть туман, создаваемый солнечным светом, испаряющим аммиак и водяной лед под его поверхностью. Церера уникальна и почти наверняка не из пояса астероидов.

По мнению авторов статьи, опубликованной в журнале Icarus в мае 2022 года, он может быть из внешней части Солнечной системы.0003

«Церера начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака [и] втянутого в пояс астероидов как мигранта из внешней части Солнечной системы», — сказал соавтор Рафаэль Рибейро де Соуза, профессор программы аспирантуры.

Карликовая планета Церера могла сформироваться за пределами Солнечной системе, после чего ее вытолкал Сатурн

В просторах Солнечной системы повсюду плещется вода

Карликоая планета Церера в Солнечной системе

История открытия

Галерея цветных снимков, переданная зондом Dawn

Характеристики карлика

Рельеф и атмосфера

Почему она – карликовая планета?

Интересные факты про Цереру

орбита, характеристика, открытие, исповедования и факты – SunPlanets.info

Общие сведения

Орбита Цереры

Физические характеристики

Атмосфера

Открытие

Исследования

Факты

Карликовая планета Церера периодически выпускает пар // Смотрим

Тайны Цереры, на которой нашли даже воду

Церера, вероятно, образовалась дальше в Солнечной системе и мигрировала внутрь

Церера, вероятно, сформировалась дальше в Солнечной системе и мигрировала внутрь

Нравится:

Карликовая планета Церера образовалась в самой холодной зоне Солнечной системы и попала в пояс астероидов 9.0001

18 мая 2022 г.

Церера: океанский мир в поясе астероидов

Странные белые пятна на Церере

Церера как обитель жизни?

Почему эта миссия на Церере может изменить…

Что обнаружила миссия НАСА «Рассвет»

Извлечение части Цереры

Церера как капсула времени

Галерея цветных
снимков, переданная зондом Dawn