Церері найближчої до землі карликової планети. Церера – планета чи астероїд? Міфологічне та астрологічне значення

Ілюстрація Церери, що ґрунтується на спостереженнях космічного корабля “Dawn” (НАСА). Автори та права: SO / L.Calçada / NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / Steve Albers / N. Risinger.

Церера - це карликова планета, єдина, що знаходиться у внутрішній частині Сонячної системи; інші лежать біля зовнішніх кордонів, у поясі Койпера. Хоча це найменша з відомих карликових планет, вона є найбільшою в поясі астероїдів.

На відміну від інших кам'янистих тіл у поясі астероїдів, Церера є сплюснутим сфероїдом з опуклістю вздовж екватора. Нещодавнє прибуття зонда “Dawn” до об'єкту, розкрило нам деякі з її секретів, проте багато хто залишається нерозгаданим.

У 2015 році космічний апарат “Dawn” (НАСА) після відвідин астероїда Веста вирушив до Церери – крижаного світу, який багато років спантеличував вчених. У той час як більшість астероїдів складаються з каменю, на поверхні Церери є лід.

Більшість поверхні Церери тьмяно-сіра, проте астрономи давно помічали там яскраві плями. Спектральні спостереження цього об'єкта показали наявність графіту, відомого як графітований вуглець.

Коли “Dawn” наблизився до Церери, яскраві плями її поверхні стали чіткішими. Спостерігаючи за Церерою, дослідники виявили 130 схожих плям різної яскравості. Найяскравіший регіон розташований у ударному кратері Оккатор завширшки 90 кілометрів (56 миль).

Церера може здаватися сухою і сірою, але в минулому у неї був підповерхневий океан, який ймовірно зберігся до наших днів.

Церера складається з тонкого зовнішнього шару, крижаного шару та кам'яного ядра. Автори та права: NASA / ESA / STScI.

Церера має щільність 2,09 г на кубічний сантиметр, і провідні вчені вважають, що близько чверті її ваги становить вода. Таким чином, карликова планета містить більше прісної води, ніж Земля. Для порівняння, щільність нашої планети дорівнює 5,52 г на кубічний сантиметр.

У 2014 році Космічна обсерваторія Гершель Європейського космічного агентства виявила викиди водяної пари на поверхні карликової планети зі швидкістю 6 кілограмів (13 фунтів) на секунду.

“Це перше свідчення наявності води на Церері та в поясі астероїдів загалом”, сказав Майкл Кюпперс (Michael Küppers).

Але не вся вода прихована під поверхнею. "Dawn" виявив плями льоду, що збільшуються, і мінералів на поверхні крихітного світу.

“Dawn” також виявив органічно багаті області на поверхні об'єкта та визначив, що вони, найімовірніше, є рідними для карликової планети. Дані космічного корабля показують, що органічні матеріали, скоріш за все, були доставлені на поверхню зсередини карликової планети.

"На Церері були виявлені докази наявності гідратованих мінералів, аміаку, водяного льоду, карбонатів, солей, а тепер і органічних матеріалів", сказав доктор Сімоне Марчі (Simone Marchi).

Наприкінці 18 століття астрономи математичними методами передбачали наявність між Марсом та Юпітером ще однієї планети. 1 січня 1801 сицилійський астроном Джузеппе Пьяцци (Giuseppe Piazzi) виявив великий об'єкт і називав його Церерою на честь римської богині.

Протягом десятиліття у цьому регіоні було виявлено ще чотири нових об'єкти, і всі вони також вважалися планетами. Однак через 50 років, коли було виявлено безліч дрібніших тіл, статус Церери був знижений до астероїда.

У 2006 році Церері було надано статус карликової планети; вона не досягла планетарного статусу, оскільки не змогла очистити свою орбіту від дрібних космічних об'єктів.

Найбільший об'єкт у поясі астероїдів Церера становить майже третину його маси. Незважаючи на це, вона залишається найменшою відомою карликовою планетою, лише 950 кілометрів (590 миль) у діаметрі. День на Церері триває трохи більше 9 годин, а рік дорівнює семи земним.

Деякі вчені припускають, що Церера може стати гарним місцем для пілотованих посадок і відправною точкою для пілотованих космічних польотів.

Церера містить значну кількість льоду. Це може означати, що подібні світи в ранній Сонячній системі були відповідальними за доставку води на Землю.

У сучасних моделях Сонячної системи будь-яка вода на поверхні Землі, випаровувалася б при зіткненні з протопланетою, після якої сформувався наш Місяць. Довгий час вчені думали, що доставити воду на Землю могли б комети. Однак дослідники, які вивчають комети, зазначають, що крижані породи на кометах не містять відповідного типу води. Нові дослідження показали, що лише кілька таких тіл, як Церера, зіштовхнувшись із Землею, могли пояснити, звідки взялася вода на планеті.

Карликова планета Церера – планета астероїдного типу. Цереру було відкрито ввечері 1 січня 1801 року італійським астрономом Джузеппе Пьяцци. Це найбільше небесне тіло пояса астероїдів і за розмірами перевершує багато великих супутників планет-гігантів. Тривалий час Церера розглядалася як повноцінна планета, згодом вона була класифікована як астероїд, а за наслідками уточнення поняття планета Міжнародним астрономічним союзом 24 серпня 2006 року на XXVI Генеральній Асамблеї МАС була віднесена до карликових планет. Орбіта Церери лежить між орбітами Марса і дуже «планетообразна»: слабоеліптична і має помірний нахил до площині екліптики рівний 10°. Період звернення навколо Сонця – 4,6 року. Карликова планета Церера має форму сфероїда розмірами 975х909 км. Її маса дорівнює 9,5х1020 кг, що становить майже третину всієї маси поясу астероїдів, але в той же час більш ніж у 6000 разів поступається масі. Значна маса Церери призвела до того, що під дією власної гравітації це небесне тіло, як і багато інших планетоїдів, набуло форми, близької до сферичної.

Однак, на цьому її еволюція не закінчилася і, на відміну більшості астероїдів, на Церері почалася диференціація внутрішньої структури - більш важкі породи опускалися до центру, легші піднімалися до поверхні. Таким чином сформувалося кам'яне ядро ​​та мантія з водяного льоду. Судячи з низької щільності Церери, вона містить значну кількість льоду, до 20-30% за масою, що еквівалентно крижаній мантії завтовшки 60-100 км. На початковому етапі існування ядро ​​Церери могло розігріватися рахунок радіоактивного розпаду і, можливо, якась частина крижаної мантії перебувала у рідкому стані. Очевидно, значна частина поверхні і зараз покрита льодом або певним різновидом крижаного реголіту. За аналогією з крижаними супутниками Юпітера і можна припустити, що під дією УФ випромінювання Сонця частина води дисоціює та утворює надрозріджену «атмосферу» Церери. Також залишається відкритим питання про наявність на Церері зараз чи минулого криовулканізму.

Про зовнішній вигляд Церери відомо не так вже й багато. На земному небосхилі вона постає слабкою зірочкою лише 7-ї величини. Видимий диск Церери дуже малий, тому перші подробиці вдалося розглянути лише наприкінці ХХ століття з допомогою орбітального телескопа «Хаббл». На поверхні карликова планета Церера має кілька світлих і темних структур, ймовірно кратерів. За ними вдалося точно встановити період обертання Церери (9,07 години) та нахил осі обертання до площини орбіти (менше 4°). Найяскравіша структура (див. малюнок праворуч) на честь першовідкривача планети Церери отримала назву «П'яцці». Можливо, це кратер, що оголив крижану мантію або навіть кріовулкан. Спостереження в інфрачервоному діапазоні показали, що середня температура поверхні становить 167 К, в перигелії вона може досягати 240 К (-33 °C). Радіотелескопом в Аресібо кілька разів проводилося дослідження Церери в діапазоні радіохвиль. За характером відображення радіохвиль було встановлено, що поверхня Церери досить гладка, мабуть, рахунок високої еластичності крижаної мантії. Супутників у Церери не виявлено. Принаймні поки що спостереження «Хаббла» виключають існування сателітів розмірами понад 10-20 км.

В даний час єдиним способом вивчення Церери залишаються телескопічні спостереження. Регулярно проводяться кампанії зі спостереження покриттів зірок Церерою, щодо обурень у русі сусідніх астероїдів та

Між Марсом та Юпітером. Свою назву карликова планета отримала на честь римської богині сільського господарства та достатку Церери (Ceres). Складається в основному зі скелястих та крижаних утворень, вона має приблизно 950 км у діаметрі.

Відкриття карликової планети

Церера - астероїд чи все ж таки планета? Випадково виявлене в 1801 році італійським астрономом Джузеппе П'яцці невідоме небесне тіло спочатку визначили як комету, потім були припущення про те, що це астероїд. У 2006 році Міжнародний астрономічний союз сформував новий клас об'єктів Сонячної системи, відомих як Цереру, стали вважати планетою, щоправда карликовою, нарівні з Вестою, Юноною та іншими.

Фізичні характеристики та склад планети

Вчені вважають, що Церера має скелясте ядро ​​і крижану мантію 100 кілометрів завтовшки. Деякі з них також вважають, що вона має рідкий водний шар до 200 мільйонів кубічних кілометрів. Це припущення робить карликову планету цікавим об'єктом для вивчення тих дослідників, які шукають ознаки НАСА.

Показав наявність слідів корисних копалин та води, а подекуди, ймовірно, також крижане покриття. За оцінками астрономів, планета Церера (фото НАСА дають підстави так думати) може мати поклади прісної води в набагато більшій кількості, ніж на Землі, і вони займають площу, рівну території Індії, Аргентини або 4% місячної поверхні. Зовнішній шар досить пористий, з можливою присутністю багатих на залізо глиняних порід і карбонатів.

Дослідження НАСА

Немає більше сумнівів у спростуванні того факту, що планета Церера – астероїд, один із тих, що складають його орбіту. Автоматизований космічний корабель НАСА «Дон» увійшов до планетної орбіти 6 березня 2015 року. Знімки об'єкту були зроблені ще у січні 2015-го, коли судно тільки наближалося до Церери. На камеру було зафіксовано дві яскраві плями в одному з кратерів. 2015 року доповідач НАСА повідомив, що це можуть бути сліди льоду або солі. 11 травня 2015 року з'явилися зображення вищої роздільної здатності, які показали більшу кількість світлих плям.

Лід, полум'я та геологічне розвиток

Церери відносно тепла. Максимальна температура досягає -38 °C. Лід за такої температури досить нестабільний. Завдяки ультрафіолетовим спостереженням космічного корабля IUE було виявлено значну кількість іонів гідроксиду на Північному полюсі планети. Вони є продуктом водного випаровування через ультрафіолетове сонячне випромінювання.

Геологічний розвиток скелястої та крижаної поверхні безпосередньо залежав від джерел тепла, доступних протягом та після формування такого як Церера (планета-карлик). Ці процеси також, цілком імовірно, можуть бути пов'язані з певними вулканічними та тектонічними рухами. Крижані утворення на поверхні поступово височіли, покриваючи собою корисні копалини у вигляді глини та карбонатів.

Планета Церера в астрології та міфології

В астрології Церера (планета) є символом зв'язку батька та дитини. Немає жодного більшого кохання на землі, ніж любов матері до свого чада. У медичній астрології поразка Церери означає наявність проблеми репродуктивного характеру та безпліддя. Як небесне тіло планета відповідає за працездатність, працелюбність та вміння гідно виконувати професійні доручення, продуктивні ідеї, проекти та твори.

У міфології Церера (планета), римський еквівалент грецької богині Деметер, була сестрою Зевса (Юпітера). Вона мати всієї землі і відповідає за врожай, приготування їжі, кохання, достаток та комфорт. Вона була богинею сільського господарства, а коли її дочка Персефона (Просерпіна) була викрадена Плутоном, який хотів змусити її вийти за нього заміж, Церера так захопилася пошуками дочки, що закинула турботу про Землю, яка стала зовсім холодною. Так характеризувалися осінні та зимові пори року. Навесні та влітку Персефону повертав матері Гермес, і все довкола розквітало.

Церера – карликова планета на одному рівні з Плутоном, яка є рівноправним гравцем разом із рештою учасників на космічному полі Сонячної системи. Це найбільша з усіх відкритих людством.

Церера – це найбільший астероїд поясу астероїдів, який набув статусу карликової планети. Погоня у відкритті цієї планети ще почалася в 1781 році, в той час, коли була відкрита планета Уран, що знаходилася в тому самому районі простору в космосі, який стосувався правила Тиціуса-Боде. Правило Тіціуса (німецький вчений) доводить закономірність зростання радіусів орбіт планет, що знаходяться біля Сонця. Через деякий час це правило виявилося неточним, а відкриття Урана в тому ж місці зародило в колі астрономів минулих століть затяту «полювання за планетами».

Історія відкриття

Пізніше, 1800 року було засновано міжнародну групу вчених – астрономів «Небесна стража». Цілу добу вона вела спостереження простору в космосі між орбітами Юпітера і Марса, тобто в тій області, де мала розташовуватися та ще не відкрита планета. Церера у цій галузі відкрив італійський астроном Джузеппе Пьяцци в 1801 року. Спочатку він прийняв її за комету, але все ж таки помітив, що в неї є деякі особливості. Протягом року спроби зафіксувати існування цієї планети-астероїда були і в інших учених, але тільки в останній день 1801 все ж таки вдалося підтвердити її існування. Цим правило Тіціуса-Боде знову набуло справедливості. Сам Джузеппе Пьяцци назвав планету-астероїд "Церерою", хоча перед цим воно вимовлялося як "Церера Фердинанда".

У 1802 році Церера належала до класу астероїдів. Найбільше в основному поясі астероїдів космічне тіло має діаметр, рівний 950 кілометрів, має форму сфери, що виникла завдяки наявності у Церери своєї власної гравітації, і в шість тисяч разів меншу масу, ніж має Земля, і в той же час становить третину всієї маси об'єктів пояси астероїдів.

За дослідженнями вчених, після того, як астероїд Церера набула сферичної форми, на ній стали відбуватися процеси поступового зміщення в центральну частину найважчих порід. Підсумком цього усунення стало утворення кам'яного ядра. Водяний лід становить зовнішню оболонку, що має товщину близько 100 кілометрів, що перевищує запас прісної води на Землі.

Дослідження

Церера є однією з основних учасників, з гарною перспективою проектованих космічних розробок. Насамперед це пов'язано з тим, що в ній зберігається величезний запас прісної води і цей факт може бути тим, що тут є можливість створити життя.

З погляду колонізації Церера викликає великий інтерес. На другому етапі освоєння космосу планують колонізувати Цереру. На першому етапі розраховують колонізувати космічні об'єкти, що є відносно неподалік Землі, Місяця, Венери, Марса, Меркурія.

Віддалене майбутнє

Церера знаходиться між газовими гігантами та планетами «земної групи», має гарні умови, що дозволяє служити ідеальним перевалочним пунктом для створення на ній космічних баз. До негативних факторів цієї планети належить низька гравітація та відсутність магнітного поля, що є негативним фактором для людського здоров'я.

Анімація перельоту космічного апарату DAWN від Вести до Церери

Але продовжувалась вважатися планетою ще кілька десятиліть, а за результатами уточнення поняття «планета» Міжнародною астрономічною спілкою 24 серпня 2006 року на XXVI Генеральній Асамблеї МАС була віднесена до карликових планет. Вона була названа на честь давньоримської богині родючості Церери.

При діаметрі близько 950 км, Церера є найбільшим і найбільш масивним тілом в поясі астероїдів, за розмірами перевершує багато великих планет-гігантів і містить майже третину (32%) загальної маси пояса. Вона має сферичну форму, на відміну більшості малих тіл, мають через слабкої гравітації неправильну форму. Поверхня Церери, ймовірно, є сумішшю водяного льоду і різних гідратованих речовин, а також карбонатів (доломит, сидерит) і багатих на залізо глинистих мінералів (кронстедтит). Церера, як передбачається, має кам'яне ядро ​​та крижану мантію, і навіть можливо містить місцями океани рідкої води під своєю поверхнею. Нещодавно виявив водяну пару навколо карликової планети.

З видимим блиском Церери коливається від 6,7 до 9,3 зоряної величини. Цього мало для того, щоби можна було розрізнити її неозброєним оком. 27 вересня 2007 року НАСА запустило для вивчення Вести (2011-2012) та Церери (2015). 6 березня 2015 вийшов на орбіту Церери, вчені Землі зможуть вивчати її протягом 16 місяців.

Відкриття

Ідея про те, що між орбітами може існувати невідкрита планета, вперше була запропонована Йоганном Елертом Боде в 1772 році. Його міркування ґрунтувалися на правилі Тіціуса - Боде, вперше запропонованому в 1766 німецьким астрономом і математиком Йоганном Тіціусом, який заявив, що виявив просту закономірність у величинах радіусів орбіт відомих на той час планет. Після відкриття 1781 року Вільямом Гершелем, яке підтверджувало це правило, почалися пошуки планети на віддаленні 2,8 а. е. від Сонця (відстань між орбітами Марса і Юпітера), що привели до створення в 1800 році групи з 24 астрономів, що носить назву «Небесна варта». Ця група, очолювана фон Цахом, вела щоденні цілодобові спостереження до кількох найпотужніших телескопів на той час. Ними не було виявлено Церера, проте було відкрито кілька інших великих астероїдів.

Церера була відкрита 1 січня 1801 року в Палермській астрономічній обсерваторії італійським астрономом Джузеппе Піацці, який також був запрошений до групи «Небесна варти», але зробив своє відкриття до запрошення. Він шукав «87 зірку Каталогу Зодіакальних зірок пана ла Кайля», але знайшов, що їй передувала інша». Таким чином, поруч із шуканою зіркою він виявив інший космічний об'єкт, який спочатку порахував. П'яцці спостерігав Цереру в цілому 24 рази (останні спостереження були 11 лютого 1801), поки хвороба не перервала його спостереження. 24 січня 1801 року він оголосив про своє відкриття у листах двом своїм колегам: своєму співвітчизнику Барнабе Оріані (Barnaba Oriani) з Мілана та Йоганну Боде з Берліна. У цих листах він описав цей об'єкт як комету, але відразу пояснив, що «оскільки її рух є повільним і досить однорідним, мені кілька разів спало на думку, що це могло бути щось краще, ніж комета». У квітні того ж року Піацці надіслав найповніші свої спостереження переліченим вище колегам і Жерому Лаланду в Париж. Спостереження було видано у вересневому випуску журналу Monatliche Correspondenz за 1801 рік.

До моменту випуску журналу видиме становище Церери змінилося (переважно через орбітальний рух Землі), і через сонячні відблиски інші астрономи не змогли підтвердити спостереження Піацці. До кінця року Цереру знову можна було спостерігати, але після такого довгого часу було важко встановити її точне становище. Спеціально для визначення орбіти Церери Карл Фрідріх Гаусс у 24 роки розробив ефективний метод. Він поставив перед собою завдання знайти спосіб визначення елементів орбіти за трьома повними спостереженнями (якщо на три моменти часу відомі час, пряме сходження і відмінювання). За кілька тижнів він розрахував шлях Церери і відправив свої результати фон Цаху. 31 грудня 1801 року Франц Ксавер фон Цах разом із Генріхом Ольберсом однозначно підтвердили виявлення Церери.

Перші спостерігачі Церери змогли обчислити її розмір досить приблизно: від 260 км (за розрахунками Гершеля 1802 року) до 2613 км (розрахунки Йоганна Шрьотера, зроблені 1811 року).

Найменування

Початкова назва, яку Піацці запропонував відкритому їм об'єкту, - Церера Фердинанда (Ceres Ferdinandea), на честь римської богині землеробства Церери та короля Сицилії Фердинанда III. Назва «Ferdinandea» була неприйнятною для інших країн світу, і тому згодом була прибрана. Протягом короткого часу в Німеччині Цереру називали Герой, а в Греції планету називають Деметрою (грец. Δήμητρα), яка є грецьким еквівалентом римської богині Церери. Старим астрономічним символом Церери є серп ⚳ (Sickle variant symbol of Ceres), схожий на символ ♀, але з розривом у колі; пізніше символ було замінено нумерацією диска ①. Ад'єктивною формою Церери буде Цереріанський. На честь Церери було названо хімічний елемент церій, виявлений 1803 року. У тому ж році ще один хімічний елемент був також названий на честь Церери, але його першовідкривач змінив свою назву на паладій (на честь відкриття другого великого астероїда Паллада), коли найменування отримав церій.

Статус

Порівняння Церери (внизу зліва) з Місяцем (угорі зліва) та Землею

Статус Церери неодноразово змінювався і був предметом певного розбіжності. Йоганн Елерт Боде вважав Цереру "недостатньою планетою", яка мала існувати в проміжку між Марсом і Юпітером, на відстані 419 млн км (2,8 а.е.) від Сонця. Церері було призначено планетарний символ і протягом півстоліття вона вважалася планетою (поряд з 2 Паллада, 3 Юнона та 4 Веста), що було відображено в астрономічних таблицях та книгах.

Через деякий час були виявлені інші об'єкти в області між Марсом та Юпітером і стало зрозуміло, що Церера – один із даних об'єктів. Вже в 1802 році Вільям Гершель ввів для таких тіл термін «астероїд» (подібний до зірки), написавши:

Вони нагадують маленькі зірки, тому що ледве відрізняються від них, навіть якщо дивитися в дуже хороші телескопи (англ.

Таким чином, Церера стала першим відкритим астероїдом.

Дискусії про та про те, що являють собою планети, призвели до розгляду питання про повернення Церері статусу планети. Міжнародна астрономічна спілка запропонувала визначення, що планета - це небесне тіло, яке:

а) має достатню масу для того, щоб під дією сил гравітації підтримувати гідростатичну рівновагу і мати близьку до округлої форми.
б) звертається по орбіті навколо і є ні зіркою, ні супутником планети.

Ця резолюція зробила б Цереру п'ятою планетою за віддаленістю від Сонця, але не була прийнята в тому вигляді, і з 24 серпня 2006 року набуло чинності альтернативне визначення, в якому вводилася додаткова вимога, що термін «планета» означає, що космічне тіло, крім перерахованих вище характеристик, під впливом власної гравітації повинен мати поблизу своєї орбіти «простір, вільний від інших тіл». За даним визначенням Церера не підпадає під термін «планети», оскільки вона не домінує на своїй орбіті, а поділяє її з тисячами інших астероїдів у поясі астероїдів, і становить лише близько третини від загальної маси. Тому вона тепер класифікується як карликова планета.

11 червня 2008 року МАС ввів визначення для особливої ​​категорії карликових планет – «шахрайства». До цієї категорії належать ті карликові планети, радіус орбіти яких більший за радіус орбіти. Оскільки визначити форму та ставлення до класу карликових планет на такій відстані досить важко, то вирішили тимчасово відносити до них всі об'єкти, абсолютна зоряна величина яких (блиск з відстані 1 а. е.) яскравіший за +1. З нині відомих карликових планет лише Церера не потрапляє до категорії плутоїдів.

У деяких джерелах передбачається, що коли Церері присвоєно категорію карликової планети, вона більше не є астероїдом. Наприклад, у новинах на Space.com говориться, що «Паллада, найбільший астероїд, і Церера, карликова планета, раніше класифікована як астероїд», а Міжнародна астрономічна спілка при розміщенні питань та відповідей заявляє, що «Церера є (або тепер ми можемо сказати „була“) найбільшим астероїдом», хоча коли йдеться про «інших астероїдів», що перетинають шлях Церери, то мають на увазі, що Церера, як і раніше, один з астероїдів. Центр малих планет зазначає, що такі космічні об'єкти можуть мати подвійне позначення. Насправді, рішенням МАС 2006 року, яке класифікувало Цереру як карликову планету, не було уточнено, чи є вона тепер астероїдом, оскільки МАС ніколи не давав визначення слову «астероїд», воліючи до 2006 року використовувати термін «мала планета», а після 2006 року - терміни та «карликова планета». Кеннет Ленг (2011) прокоментував, що «МАС дав нове позначення Церері, класифікуючи її як карликову планету. За [його] визначенням, і Плутон, як і найбільший астероїд, 1 Церера, є карликовыми планетами», а іншому місці описує Цереру, як «карликова планета-астероїд 1 Церера». НАСА, як і більшість різних академічних підручників, говорячи про Церера, також продовжує згадувати про те, що вона є астероїдом, заявляючи, наприклад, що «Dawn вийде на орбіту двох найбільших астероїдів у головному поясі».

Орбіта

Розташування орбіти Церери

Орбіта Церери лежить між орбітами Марса і Юпітера в поясі астероїдів і дуже «планетоподібна»: слабоеліптична (ексцентриситет 0,08) і має помірний (10,6°) порівняно з Плутоном (17°) і (7°) нахил до площини екліптики . Велика піввісь орбіти становить 2,76 а. е., відстані в перигелії та афелії - 2,54, 2,98 а. е. відповідно. Період звернення навколо Сонця – 4,6 року. Середня відстань до Сонця 2,77 а. е. (413,9 млн км). Середня відстань між Церерою та Землею ~ 263,8 млн км. Цереріанська доба триває приблизно 9 годин та 4 хвилини.

У минулому Церера, ймовірно, належала до сімейства астероїдів. Астероїди однієї групи, зазвичай, мають однакові орбітальні характеристики, що свідчить про їх загальне походження. За допомогою спектрального аналізу Церери виявились відмінності від інших членів групи в поясі астероїдів і тому зараз це сімейство називають Сімейство Гефьйон, на ім'я астероїда з найменшим порядковим номером (1272) Гефьйон. Церера, мабуть, з цим сімейством астероїдів має лише загальну орбіту, а чи не загальне походження.

Орбіта Церери

На зображенні представлена ​​орбіта Церери (виділена синім кольором) та орбіти деяких інших планет (виділені білим та сірим кольором). Темнішим кольором виділена область орбіти нижче екліптики, а помаранчевим плюсом по центру позначено Сонце. На діаграмі зверху зліва показано розташування орбіти Церери між орбітами Марса та Юпітера. На діаграмі зверху праворуч видно розташування перигелія (q) та афелія (Q) Церери та Марса. Перигелій Марса знаходиться на протилежному боці від Сонця в порівнянні з перигелієм Церери і перигеліями декількох з великих астероїдів, таких як 2 Палад і 10 Гігея. На нижній діаграмі показаний нахил орбіти Церери щодо орбіт Марса та Юпітера.

У 2011 році співробітники Паризької обсерваторії, після комп'ютерного моделювання з урахуванням поведінки 8 планет Сонячної системи, а також Плутона, Церери, Палади, Вести, Іріди та Бамберги, виявили у Церери та Вести нестабільність орбіт і можливість їх зіткнення з ймовірністю 0,2 протягом одного мільярда років.

Жак Ласкар (Jacques Laskar) у журналі «Astronomy & Astrophysics» пише, що «можливе зіткнення Церери та Вести, з ймовірністю 0,2% на мільярд років» і що «навіть якщо космічні місії дозволять провести дуже точні виміри положень Церери та Вести, їхні рухи будуть непередбачувані вже за 400 тисяч років». Це дослідження значно знижує можливість прогнозування зміни земної орбіти.

Спостереження планет із Церери

При спостереженні з Церери Меркурій, Венера, Земля та Марс є внутрішніми планетами і можуть проходити диском Сонця. Найбільш поширений астрономічний транзит Меркурія, який зазвичай відбувається раз на кілька років (останній раз міг спостерігатися у 2006 та 2010 роках). Для Венери дати проходження відповідають 1953 і 2051, для Землі - 1814 і 2081, а для Марса - 767 і 2684.

Хоча Церера знаходиться всередині пояса астероїдів, можливість побачити хоча б один астероїд неозброєним оком невелика. Лише кілька найбільших їх іноді з'являються на небі Церери як слабких зірок. Дрібні астероїди можна побачити лише під час вкрай рідкісних тісних зближень.

Фізичні характеристики

Розміри Церери, порівняно з деякими супутниками планет.

Церера - найбільший відомий об'єкт у поясі астероїдів, що знаходиться у просторі між Марсом і Юпітером. Її маса було визначено з урахуванням аналізу впливу менші астероїди. Отримані результати у різних дослідників дещо відрізняються. Зважаючи на три найбільш точні значення, виміряні до 2008 року, вважається, що маса Церери дорівнює 9,4·10 20 кг, що становить майже третину всієї маси поясу астероїдів (3.0 ± 0.2·10 21 кг), але водночас більш ніж у 6000 разів поступається масі Землі і становить близько 1,3% від маси Місяця. Значність маси Церери призвела до того, що під дією власної гравітації це небесне тіло, як і багато інших планетоїдів, набуло форми, близької до сферичної, з розмірами 975×909 км. Цим Церера відрізняється від інших великих астероїдів, таких як 2 Паллада, 3 Юнона та 10 Гігея, у яких, як відомо, форма не сферична. Площа поверхні Церери – 2 849 631 км²; це більше площі Красноярського краю, але менше площі Якутії та трохи більше площі Аргентини.

Будова Церери

Будова Церери: 1 – тонкий шар реголіту; 2 - крижана мантія; 3 – кам'яне ядро

На відміну від більшості астероїдів, на Церері після набуття сферичної форми почалася гравітаційна диференціація внутрішньої структури – більш важкі породи перемістилися в центральну частину, легші сформували поверхневий шар. Таким чином сформувалося кам'яне ядро ​​та кріомантія із водяного льоду. Судячи з низької щільності Церери, товщина її мантії досягає 100 кілометрів (23-28 % маси Церери; 50 % від її об'єму), і крім того вона містить значну кількість льоду, що займає 200 мільйонів кубічних кілометрів, що перевищує кількість прісної води на Землі . Ці дані підтверджуються спостереженнями, зробленими КЕК у 2002 році та еволюційним моделюванням. Крім того, деякі характеристики поверхні та геологічної історії (наприклад, велика відстань Церери від Сонця, завдяки чому сонячне випромінювання ослаблене настільки, щоб дозволити деяким компонентам з низькою температурою замерзання зберегтися в її складі в процесі формування), вказують на наявність летких речовин у надрах Церери .

На початковому етапі існування ядро ​​Церери могло розігріватися рахунок радіоактивного розпаду і, можливо, якась частина крижаної мантії перебувала у рідкому стані. Очевидно, значна частина поверхні і зараз покрита льодом або певним різновидом крижаного реголіту. За аналогією з крижаними супутниками Юпітера та Сатурна можна припустити, що під дією УФ випромінювання Сонця частина води дисоціює та утворює надрозріджену «атмосферу» Церери. Також залишається відкритим питання про наявність на Церері зараз чи минулого криовулканізму.

Супутників у Церери не виявлено. Принаймні поки що спостереження виключають існування супутників розмірами понад 10-20 км.

Поверхня

Яскрава пляма на знімках Церери, зроблених космічним телескопом «Хаббл» у 2003–2004 роках. з роздільною здатністю 30 км/піксель

На земному небосхилі Церера постає слабкою зірочкою лише 7-ї величини. Видимий диск Церери дуже малий, тому перші подробиці вдалося розглянути лише наприкінці ХХ століття з допомогою орбітального телескопа «Хаббл». На поверхні Церери помітні кілька світлих і темних структур, ймовірно кратерів. За ними вдалося точно встановити період обертання Церери (9,07 години) та нахил осі обертання до площини орбіти (менше 4°). Найяскравіша структура на честь першовідкривача Церери отримала умовну назву «П'яцці». Можливо, це кратер, що оголив крижану мантію або навіть кріовулкан. Спостереження в ІЧ діапазоні показали, що середня температура поверхні становить 167 (-106 °C), в перигелії вона може досягати 240 (-33 °C). Радіотелескопом в Аресібо кілька разів проводилося дослідження Церери в діапазоні радіохвиль. За характером відображення радіохвиль було встановлено, що поверхня Церери досить гладка, мабуть, рахунок високої еластичності крижаної мантії.

У 2014 році Міжнародна астрономічна спілка схвалила дві теми для найменування деталей поверхні Церери: імена богів/богинь землеробства та рослинності - для кратерів та назви землеробських свят для інших деталей.

13 липня 2015 року присвоєно перші 17 назв кратерам Церери. Кратер, в якому знаходиться відома яскрава пляма, отримав назву Оккатор (Occator) на ім'я давньоримського божества боронування.

Подальші дослідження

Найяскравіша пляма на Церері, зафіксована станцією «Dawn» з відстані 46 000 км 19 лютого 2015 року. Виявилося, що ця пляма складається з двох частин, що знаходяться в кратері Оккатор

До 2015 року єдиним способом вивчення Церери залишалися телескопічні спостереження. Регулярно проводилися кампанії зі спостереження покриттів зірок Церерою, щодо обурень у русі сусідніх астероїдів і Марса уточнювалася її маса.

У січні 2014 року було повідомлено про виявлення згустків водяної пари навколо Церери за допомогою інфрачервоного телескопа Гершель. Таким чином, Церера стала четвертим тілом Сонячної системи, на якому зафіксовано водну активність (після Землі, Енцеладу і, можливо, Європи).

20 квітня 2014 року зробив перші в історії знімки астероїдів (Церера та Веста) з поверхні Марса.

Якісно новим етапом у вивченні Церери стала місія АМС Dawn (NASA), запущеної 27 вересня 2007 року. У 2011 році Dawn вийшов на орбіту навколо Вести, і після року на її орбіті вирушив до Церери. 13 січня 2015 року Dawn зробив перші докладні знімки поверхні Церери. 8 лютого він знаходився вже за 118 000 км від Церери, наближаючись до неї зі швидкістю 360 км/год.

Група яскравих плям усередині кратера Оккатор на детальному знімку, отриманому станцією «Dawn» у серпні 2015 р. На більш ранніх знімках низької роздільної здатності вони зливаються в одну велику пляму

6 березня 2015 року апарат вийшов на орбіту навколо Церери, звідки має проводити дослідження протягом 16 місяців.
10 квітня 2015 року АМС Dawn зробив серію знімків поверхні планети в районі північного полюса. Вони виконані з відстані 33 тисяч кілометрів.
16 травня 2015 року автоматична міжпланетна станція Dawn отримала найякісніше на сьогоднішній день зображення таємничих білих плям на поверхні карликової планети Церера.

Дані “Dawn” дозволили уточнити у бік зменшення масу та розмір Церери. Екваторіальний діаметр Церери становить 963 км, полярний діаметр – 891 км. Маса Церери становить 9,39 10 20 кг.

Назви 17 кратерів на карті висот поверхні Церери (червоні тони – високі ділянки, сині – низькі)