Zdjęcie w tle: SO/L.Calçada/NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Steve Albers/N. Risinger

Ceres została nazwana na cześć rzymskiej bogini kukurydzy i zbiorów. Jest największym odkrytym obiektem pasa planetoid, stanowiącym aż 25% jego całkowitej masy i jednocześnie jedyną planetą karłowatą znajdującą się w wewnętrznej części Układu Słonecznego.

NASA; Wikimedia Commons

Ceres w otoczeniu Planet oraz Planet Karłowatych

Charakterystyka

• Typ planety: planeta karłowata
• Masa: 9,35×10^20 kg
• Promień: 476 km
• Mimośród orbity: 0,08
• Półoś wielka: 413 880 300 km
• Okres orbitalny: 1682 dni ziemskich
• Liczba Księżyców: 0

Struktura wewnętrzna

Pod względem budowy wewnętrznej Ceres przypomina planety grupy ziemskiej, jednak ma od nich znacznie mniejszą gęstość. Najprawdopodobniej składa się ze skalistego jądra, nad którym znajduje się gruba warstwa wodnego lodu. Według niektórych naukowców aż 40% objętości Ceres może stanowić woda. Skorupa Ceres jest cienka i złożona z lekkich minerałów, np. siarczanu magnezu.

Geologia planety

Średnie temperatury na Ceres wynoszą niemal minus 40 stopni Celsjusza, lecz wewnętrzne ciepło tej planety powinno umożliwiać występowanie wody w stanie ciekłym przez odpowiednio długi czas, aby mogły na niej zachodzić procesy kriowulkaniczne. Hipotezę tę mogłyby potwierdzać spękania i płaskie dna kraterów, które prawdopodobnie powstały w wyniku działalności stopionego lodu.

NASA

Powierzchnia Ceres pokryta kraterami.

Ceres pokryta jest wieloma niewielkimi kraterami o średnicach nieprzekraczających 280 km. Brak obecności większych kraterów może wynikać z obecności pod powierzchnią Ceres lodu lub innej substancji o mniejszej gęstości, która mogłaby spowodować wygładzenie się powierzchni planety. Może to być także skutek wspomnianych wcześniej procesów kriowulkanicznych. Powierzchnia Ceres ma ciemny odcień, co może wynikać z obecności związków węgla i regolitu na jej powierzchni. Z tego powodu albedo planety jest tak niskie, że trudno jest dostrzec ją gołym okiem na niebie.

Atmosfera

Grawitacja Ceres stanowi niecałe 3% ziemskiej grawitacji, dlatego planeta ta ma bardzo cienką atmosferę. Istnieją dowody na to, że w atmosferze Ceres znajduje się para wodna, która może być wytwarzana przez wulkany lodowe lub sublimujący przy powierzchni lód.

Historia badań

Ceres została dostrzeżona po raz pierwszy w 1801 roku przez włoskiego astronoma Giuseppe Piazzi z Uniwersytetu w Palermo na Sycylii. Uznano ją wówczas za brakującą planetę położoną między Marsem a Jowiszem, której istnienie wynikało z  reguły Titiusa-Bodego. Jednak w kolejnych latach odkryto istnienie wielu podobnych, bardzo niewielkich w porównaniu z planetami obiektów, które zaczęto nazywać planetoidami. Do 1921 roku odkryto istnienie około tysiąca planetoid.  W 2006 roku, gdy sprecyzowano definicję planety, Ceres zaczęła być klasyfikowana jako planeta karłowata.

Misje kosmiczne

Jednym z najważniejszych wydarzeń związanych z badaniem Ceres było wysłanie w przestrzeń kosmiczną sondy Dawn, należącej do agencji NASA. Badania prowadzone przez sondę wykazały prawdopodobną aktywność geologiczną Ceres i potwierdziły, że pod powierzchnią planety znajduje się ocean, co czyni z Ceres miejsce potencjalnie gościnne dla życia. Pierwszym celem sondy była ogromna planetoida Westa, badana w latach 2011-2012.  W marcu 2015 roku sonda weszła na orbitę Ceres i rozpoczęła zbieranie danych z czterech orbit, a po pomyślnym zakończeniu głównej misji w czerwcu 2016 roku misja Dawn została przedłużona w celu przeprowadzenia nowych badań z kolejnych czterech orbit. Misja ta  zapewniła wyjątkowo szczegółowy obraz Ceres. Odkryto, że planeta ta nie posiada księżyców oraz zebrano mnóstwo podstawowych danych dotyczących rozmiaru czy prawdopodobnego składu chemicznego Ceres. Dużą uwagę poświęcono badaniu krateru Occator o średnicy około 92 kilometrów.

NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Zdjęcie krateru Occator wykonane przez sondę Dawn

Centrum krateru zawiera jasną, wysoką na 500 metrów kopułę zwaną Cerealia Dome, pokrytą jasnym materiałem zwanym Cerealia Facula. Po wschodniej stronie dna krateru znajduje się zbiór mniejszych, jasnych obszarów zwanych Vinalia Faculae. Składają się one z węglanu sodu oraz innych soli mineralnych i nie występują w żadnym innym kraterze uderzeniowym na Ceres. Naukowcy uważają, że Cerealia Dome uformowała się ze słonej cieczy unoszącej się spod powierzchni, czyli w wyniku aktywności hydrotermalnej. Odkrycie dokładnej genezy krateru Occator mogłoby pomóc w dokładniejszym zrozumieniu procesów zachodzących w przeszłości na Ceres. W listopadzie 2018 roku sondzie Dawn skończyło się paliwo i przez najbliższe 50 lat będzie ona cicho krążyć po orbicie planety.

Dalsze plany

W najnowszym przeglądzie Decadal Survey ukazał się plan misji, zakładający wysłanie statku kosmicznego w celu badania Ceres pod kątem aktywności geologicznej, określenia głębokości wody w stanie ciekłym poniżej krateru Occator i wysłania lądownika w jasny punkt, zwany Vinalia Faculae, w celu pobrania 100-gramowej próbki. Misja ma zmieścić się w limicie kosztów programu New Frontiers, realizowanego przez agencję NASA, a wynoszącym 1,1 miliarda dolarów. Podjęcie wspomnianej misji daje nadzieję na lepsze poznanie historii Ceres, a tym samym – być może – całego Wszechświata.