Перша мала планета церера було відкрито. Церера – Журнал "Все про Космос"

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.

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 – карликова планета, яка «мешкає» у внутрішній частині астероїдного поясу Сонячної системи. Вона характеризується як найближча карликова планета, що знаходиться від Землі (263 млн км). Цереру виявив вчений Джузеппе Піації у 1801 році, який є працівником Палермської обсерваторії. Спочатку передбачалося, що Церера відноситься до повноцінних планет, але в 1802 її класифікували, як астероїд. Лише у 2006 році Міжнародним Астрономічним Союзом Церера було визначено як карликову планету, яку назвали на честь давньоримського міфічного персонажа - богині родючості.

Діаметр Церери - 950 км, через що її можна сміливо зарахувати до найбільшогобаритних тіл астероїдного поясу. За своїми розмірами вона перевершує навіть місяць газових гігантів. Церера складає близько 32% загальної маси об'єктів поясу астероїдів. Спостереження, проведені сучасними наземними та космічними машинами, показали, що її форма близька до сферичної. Зазвичай тіла подібних габаритів мають неправильну форму у зв'язку зі зниженою гравітацією.

Поверхня карликової планети, мабуть, складається із суміші водного льоду з гідратованими мінералами (глини, карбонатів). Вчені припускають, що ядро ​​Церери складається з каменю та крижаної мантії. Можливо, що під поверхнею карликової планети є океани з рідкою водою. Нещодавно телескоп «Гершель» зафіксував водяну пару, що походить від неї.

З Землі Цереру складно розглянути без специльної техніки, оскільки її яскравість не перевищує 6.7-9,3 . Щоб отримати більше інформації про об'єкти такого виду, організація НАСА запустила зонд DAWN виключно для дослідження Вести та Церери.

Відкриття Церери

У 1772 році І.Е. Боде вперше припустив, що між Юпітером та Марсом існує ще один об'єкт, який, найімовірніше, є планетою. Це припущення астронома в першу чергу ґрунтувалося на правилі Тіціуса-Боде. Після виявлення Урана Вільямом Гершелем, який керується такими ж принципами обчислення небесних об'єктів, у 1800 році була сформована група з 24 вчених під назвою «Небесна варта». Її учасники під керівництвом фон Цаха проводили щоденні спостереження за небом за допомогою найпотужніших машин того часу. Тоді виявити Цереру їм не вдалося, натомість у ході роботи вони відкрили кілька великогабаритних астероїдів.

Як було сказано вище, Цереру виявив в 1801 Дж. Піації, якого також хотіли включити в групу «Небесна варта». Але вчений зробив своє відкриття раніше. Спочатку він спеціалізувався на пошуку «87-ої» зірки «Каталогу Зодикальних зірок», але виявив, що передує їй інша». Замість «зайвого» світила він виявив космічне тіло, яке вчений спочатку сприйняв за комету.

Приблизно через місяць після виявлення, вчений вирішив розповісти про те, що сталося двом своїм колегам - Б.Оріані та І. Боді. У своїх листах Піації розповідав про об'єкт як про комету, але також пояснив, що не виключає того, що він може бути чимось іншим. На цю думку вченого наштовхував надто повільний і рівномірний рух тіла.

Через кілька місяців Піації зібрав більше відомостей про новий об'єкт і направив їх у листі до свого французького колеги - Ж. Лаланда. Незабаром спостереження було опубліковано в журналі «Monatliche Correspondenz.

Але до моменту виходу статті з новими даними, положення Церери існувало, і астрономи не змогли затвердити відкриття Піації. Але до кінця року об'єкт знов добре візуалізувався на нічному небі.

Тоді один молодий вчений на ім'я К. Фрідріх Гаусс розробляв новий, але дуже перспективний метод визначення орбіти космічних тіл. У його завдання входило обчислення орбіти за трьома спостереженнями, під час кожного з яких проводилася оцінка об'єкта за прямим сходженням і відмінюванням. Щоб вирахувати шлях Церери, Гауссу знадобилося лише кілька тижнів, після чого він направив свої розрахунки фон Цаху, згодом виявлення Церери було затверджено.

Вчені, які спостерігали Цереру вперше, змогли також визначити її розмір. За розрахунками Гершеля діаметр об'єкта дорівнював 260 км.

Найменування

Піації був першим, хто запропонував назву відкритому їм об'єкту. Він виявив бажання назвати його Церерою Фердинанда на честь Сицилійського короля Фердинанда та римської богині родючості Церери. Друге слово назви було знято з тих міркувань, що вона була неприйнятною для інших країн.

У Німеччині об'єкт запропонували назвати Герою або Деметрою, яка також є покровителькою землеробства, але лише у давніх греків. Символом Церери раніше був серп, схожий із символом Венери. Пізніше їй було надано інший символ - одиниця в центрі кола.

Також на честь цієї карликової планети було названо хімічний елемент - церій, який згодом отримав іншу назву - паладій, що символізує відкриття великого астероїда Палади.

Статус Церери

Статус об'єкта змінювався неодноразово. І. Елер Боде вважав, що Церера є тією самою «недостатньою планетою», укладеною в проміжку між орбітами Юпітера і Марса. Також Церера зараховувалася до таких самих планет, як 4 Веста, 2 Паллада і 3 Юнона, про що йдеться в багатьох ранніх астрономічних книгах.

Через деякий час у проміжку між Юпітером і Марсом, крім Церери, було знайдено інші об'єкти, яким у 1810 році Вільямом Гершелем був присвоєний термін «астероїд».

Це означало, що Церера стала першим відкритим астероїдом. У ході численних суперечок про те, що ж насправді є Плутоном, Церері повернули статус планети. На думку Церера цілком відповідала визначенню планети. До планет космічне тіло можна зараховувати, якщо воно:

А) Має достатню масу, щоб під силою гравітації знайти і постійно підтримувати правильну сферичну форму.

Б) Звертатися навколо світила, не будучи ні супутником якоїсь планети, ні іншої зіркою

Тільки за цими двома критеріями Цереру можна було віднести до повноцінних планет, внаслідок чого вона змогла б стати п'ятою за віддаленістю планетою від Сонця. Але у 2006 році було запроваджено додаткові вимоги. Наприклад, щоб називатися планетою, космічний об'єкт повинен мати поблизу своєї орбіти порожню область, вільну від інших тіл. Церера відповідає цьому критерію, оскільки поблизу її орбіти перебуває дуже багато астероїдів. Саме тому вчені одноголосно зарахували її до карликових планет.

Далі в 2008 році MAC ввів додаткову категорію для визначення карликових планет – «шахрайства». До неї входять усі карликові планети, радіус обритих яких перевищує орбітальний радіус Нептуна. Зважаючи на те, що визначенням форми об'єктів на такій відстані може бути скрутним, вчені вирішили відносити до шахраїв всі об'єкти, що відповідають зіркою велич вище +1. Щодо Церери, то вона також не підпадає під цю категорію.

Сьогодні існує думка, що якщо Церера з 2006 року визначається як карликова планета, то вона більше не відноситься до астероїдів. Наприклад, на астрономічному інтернет-ресурсі space.com, йдеться про те, що "Що Церера - карликова планета і Паллада - великий астероїд, раніше обидва класифікувалися як астероїди». Міжнародний Астрономічний Союз зробив уточнення з цього питання, заявивши, що Церера була одним з найбільших астероїдів, але якщо йдеться про астероїди, що зустрічаються на шляху перетину Церери, то її прийнято розглядати як астероїд, представники Центру Малих Планет відзначають, що космічним тілам даного типу повинні надаватися подвійні позначення.

Насправді за рішенням МАС зарахувати Цереру до карликових планет, не було згадано про те, чи позбавляється вона статусу «астероїда» чи ні. Справа в тому, що МАС до цього часу не було дано точного визначення терміну «астероїд», і до 2006 тіла цього виду називалися «малими планетами», а після «Маломи тілами Сонячної системи». Що стосується вчених НАСА, то вони вважають за краще згадувати про Церера не тільки як про карликову планету, а й як про астероїд.

Орбіта карликової планети лежить у проміжку між марсіанською та юпітеріанською орбітами в області астероїдного поясу. Вона характеризується як слабоеліптична з ексцентриситетом 0,08 і має помірний кут нахилу до площини екліптики (10,6°).

Період звернення Церери навколо зірки дорівнює 4,6 року. Дистанція, де вона знаходиться від Сонця, оцінюється в 2,77 а. Цереру від Землі поділяє 263 млн. км. День на Церері дорівнює 9 год. 4 хв.

Не виключено, що Церера раніше належала до сімейства астероїдів. Якщо астероїди мають багато збігів за орбітальними характеристиками, то це може бути достовірною ознакою їх єдиного походження. У ході спектрального аналізу карликової планети вдалося виявити значні відмінності від навколишніх астероїдів - об'єктів Сімейства Геф'єн. Вчені вважають, що з цими об'єктами карликова планета має лише загальну орбіту, чого не можна сказати про походження.

У 2011 році працівники Паризької обсерваторії, що займаються відтворенням «реально картини» 8 великих планет, а також Плутона, Місяця, Ініди, Палади, Церери, Вести і Бамберги шляхом комп'ютерного моделювання, виявили, що саме у Вести і Церери є схильність до « безладному» поведінці.

Жаком Ласкаром в одному з випусків «Astronomy & Astrophysics» було розказано про те, що 0,2% ймовірність зіткнення Церери і Вести ставиться під сумнів через те, що їх подальші рухи буде неможливо передбачити вже через 400 тис. років.

Спостереження планет із Церери

При спостереженні за багатьма планетами з Церери, наприклад, за Землею, Венерою, Марсом і Меркурієм, з її поверхні вони виглядатимуть як внутрішні і зможуть проходити диском зірки.

Незважаючи на те, що Церера звертається всередині астероїдного поясу, побачити астероїди з її поверхні неозброєним поглядом було б неможливо. Тільки кілька найбільших змогли б час від часу з'являтися в небі Церери у вигляді тьмяних зірок. Астероїди менших габаритів можна було б бачити вкрай рідко – під час нечастих тілесних зближень.

Фізичні характеристики Церери

Церера є найбільшим із нині відкритих об'єктів астероїдного поясу. Її масові показники були виявлені за принципом її впливу на менші тіла, що знаходяться поблизу карликової планети. Безумовно, результати, отримані під час різних досліджень, різняться. Але, якщо брати до уваги найточніші з них, то маса Церери дорівнює 9,4 10 20 кг, що практично відповідає 30% маси всіх об'єктів, включених у цей пояс, але в 6 тис разів поступається масовим показникам нашої планети.

Завдяки своїй силі гравітації, викликаної відносно великою масою Церери, вона набула правильної сферичної форми. Саме ця особливість відрізняє карликову планету від інших великих астероїдів (2 Палади та 3 Юнони та 10 Гігеї)

Церера складається з кам'яного ядра, шару крижаної мантії та тонкого шару реголіту.

Головна відмінність цієї карликової планети від інших великих астероїдів полягає в тому, що навіть після закінчення формування під дією гравітації сферичної форми, у її надрах стали відбуватися значні метаморфози. Наприклад, порода, що складається з більш важких елементів, почала зміщуватися в центр, а більш легкі компоненти стали складовими об'єкта поверхневого шару. За цим принципом сформувалося кам'яне ядро ​​Церери та кріомантія, що складається з водяного льоду.

Зважаючи на те, що Церера має досить низьку щільність, товщина її мантії, за попередньою оцінкою вчених дорівнює близько 28% від усієї її маси і 50% від обсягу об'єкта. Також його мантія містить велику кількість льоду обсягом 200 млн. куб. метрів, що перевершує кількість прісної води на планеті.

Цю інформацію підтвердили у процесі спостережень, які проводять телескоп Кек, а також при еволюційному моделюванні. Також, деякі характеристики верхніх шарів карликової планети та геологічної історії (наприклад, факт про надто велику відстань об'єкта від зірки, що пояснюється тим, що деякі компоненти з низькою температурою замерзання збереглися в її складі ще з процесу формування об'єкта), вказують на можливу присутність в надрах Церери летких речовин.

Можливо, на перших етапах становлення ядро ​​карликової планети розігрівалося від радіоактивного розпаду. Це дає вагомі причини припустити, що частина крижаної мантії Церери могла перебувати в текучому стані. Тим більше, що сьогодні частина її поверхні покриває кригу та реголить. Судячи з крижаних сатурніанських і юпітерських супутників, які були досліджені ретельніше, можна припустити, що під впливом УФ-променів частина «внутрішньої» води випаровується, формуючи сильно розряджену «атмосферу» карликової планети. Сьогодні вчені працюють над з'ясуванням питання про наявність на Церері такого явища, як кріовулканізм.

Вважається, що супутників у Церери немає. Навіть телескоп «Хаббл» поки що заперечує їхнє існування.

Поверхня Церери

Про реальний зовнішній вигляд карликової планети відомо небагато. На нічному небі вона візуалізується як маленька зірка 7-ї величини. У зв'язку з її великою віддаленістю та відносно невеликими розмірами, розглянути її видимий диск вдалося лише в 20 столітті завдяки космічній машині «Хаббл». На знімках, зроблених орбітальним телескопом, чітко видно кілька світлих і темних структур на поверхні Церери. Мабуть, це кратери. За допомогою регулярного відстеження їх переміщення вченим вдалося найбільш точно встановити період обертання об'єкта, рівний 9,07 години, а також нахил осі обертання по відношенню до площини орбіти - приблизно 4°. Однією з найяскравіших структур (плям), що виднілися на знімках поверхні Церери, було вирішено назвати «Піації». Ймовірно, це великий кратер, через який видно шар крижаної мантії і, ймовірно, криовулкан. Результати досліджень поверхні Церери в інфрачервоному хвильовому діапазоні вказують на те, що середня температа на ній дорівнює -106 °C, в перигелії - -33 °C.

За допомогою одного з найбільших наземних телескопів - радіотелеску в Аресібо, вдалося встановити, що поверхня карликової планети відносно гладка, що пояснюється високою еластичною крижаною мантією.

У 2014 році Міжнародним Астрономічним Союзом було вирішено, що як назви структур поверхні карликової планети можуть бути будь-які назви, пов'язані з двома тематиками:

Іменами божеств родючості та землеробства

Назвами великих фестивалів та свят, присвячених землеробству.

Подальші дослідження

Сьогодні найоптимальнішим і найдоступнішим способом вивчення планети є телескопічні дослідження. Вчені в даний час проводять спостереження покриття зірок Церерою за коливаннями та рухами її сусідніх об'єктів та Марсу.

На початку 2014 року вчені повідомили про наявність невеликих згустків водяної пари поряд із поверхнею з карликової планети. Цей феномен був виявлений у процесі спостереження за об'єктом за допомогою телескопа Гершеля. На даний момент Церера є чотирма об'єктами в Сонячній системі, на якому зафіксовано наявність води.

Також у 2012 році марсіанським ровером К'юріосіті були зроблені знімки віддалених астероїдів, на тлі яких також видно і Церера.

Новий прорив у вивченні Церери відбувся під час запуску апарату НАСА AMC Dawn. У 2015 році він досягне Церери. Вже 13 січня апарат зробив перші знімки поверхні карликової планети.

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)

У Розкриваючи таємниці міжпланетного прибульця

Карликова планета Церера - досить унікальне і багато в чому загадкове тіло, яке уважно вивчається зондом NASA Dawn з весни 2015 року. Церера обертається навколо Сонця приблизно між Марсом та Юпітером у поясі астероїдів, але наукові результати Dawn дозволяють припускати, що прибула вона у нинішнє “місце паркування” з більш далеких країв.

Цереру відкрили понад 200 років тому, але майже два століття люди нічого не могли побачити окрім крапки або маленької цятки через недосконалість оптики. З Церери почалося відкриття Головного астероїдного поясу, і за зовнішню схожість із далекими зірками астероїди отримали свою назву - "зіркоподібні". Їхні розміри такі малі, що телескопи минулого і позаминулого століття були не здатні розрізнити хоч якісь деталі поверхні. Спочатку Цереру вважали планетою, але швидко "розжалували" в астероїди, і в цьому званні вона провела два століття. Дискусія про статус Плутона призвела до уточнення терміна "планета" та введення нового терміна "карликова планета". У 2006 році Церера отримала звання карликової планети, і серед них стала найменшою та найближчою до Землі. До цього часу космічний телескоп Hubble зміг побачити її вже краще та показати сферичну форму, завдяки якій і дісталося це звання. Діаметр Церери становить приблизно 950 км, що в 3,5 рази менше нашого Місяця і в 2,5 рази менше за діаметр Плутона. Супутник Плутона Харон трохи більше за Цереру, але вона літає сама по собі навколо Сонця, тому заслужила особливе звання.

Решта карликових планет: Плутон, Еріда, Хаумеа та Макемаке обертаються набагато далі — за орбітою Нептуна. З них Плутон на короткий час відвідувався земним зондом New Horizons. У 2015 році до Церери прибула міжпланетна автоматична станція Dawn ("Світанок"), за три роки він змінив кілька орбіт різної висоти: 5100-4400-1500-385-200 км, і тепер Церера - найдослідженіша карликова планета.

Dawn — це класичний зонд для дослідження безатмосферних тіл Сонячної системи: на борту розміщений невеликий панхроматичний телескоп з вісьма спектральними фільтрами на колесі, інфрачервоний спектрометр і гамма-нейтронний спектрометр.

Особливістю конструкції Dawn є його рухове встановлення - він використовує електроракетні іонні двигуни. Особливістю цих двигунів є висока швидкість закінчення реактивних газів, яка дозволяє витрачати запас набагато економніше більш поширених хімічних двигунів. Недоліком іонників є мізерна мала кількість газу в реактивному струмені. Тому там, де хімічному двигуну буде потрібно включення на кілька хвилин, іонному доведеться працювати десятки годин. До того ж, електроракетні двигуни вимагають багато енергії, тому Dawn оснащений сонячними батареями розмахом майже 20 метрів.

Незважаючи на недоліки іонних двигунів, вони дозволили Dawn здійснити довгий та багатоетапний вояж у поясі астероїдів та провести складну наукову програму. Стартувавши в 2007 році, Dawn прибув до найбільшого астероїда в Головному поясі між Марсом і Юпітерм - Весте. Це грубе яйцеподібне кам'яне тіло розміром близько 550 км. Якби Веста мала сферичну форму як Церера, то теж називалася б карликовою планетою.

Dawn вийшов на орбіту навколо Вести і більше року вивчав її з трьох різних орбіт. Потім зонд скористався перевагами іонної тяги і повернувся на міжпланетну траєкторію, щоб дістатися наступної важливої ​​мети — карликової планети Церера. Переліт тривав два з половиною роки.

Цікавий факт: Dawn провів у поясі астероїдів вісім років і здійснив три оберти навколо Сонця, але не зустрів жодного астероїда, крім Вести. Це показовий приклад того, наскільки заповнений астероїдами простір у самій гущі Головного поясу. Якби в дорозі потрапив хоч один відомий астероїд, NASA не проґавило б можливості вивчити його хоча б здалеку і на прогоновій траєкторії.

Зближення з Церерою взимку 2015 року одразу почалося з інтриги — на поверхні темної карликової планети (трохи темніша за Місяць) виявилося кілька яскравих білих плям, сконцентрованих на дні одного кратера. Раніше інфрачервоний космічний телескоп ESA Herschel визначив тут виділення водяної пари в інтенсивності близько 3 кг/с, але гіпотезу водяного льоду вчені висували обережно, розглядаючи й інші можливості.

Вода на Церері нікого не здивувала, ще раніше аналіз її орбітальних характеристик дозволив вирахувати її масу, а після уточнення розмірів отримали середню щільність 2,1 г на куб см. Це дуже мало в порівнянні з кам'яними астероїдами. Наприклад, у Вести щільність 3,4 г на куб см, у найпоширенішої в Сонячній системі кам'яної породи базальту щільність близько 2,6 г на куб см. Тому ще до прибуття Dawn передбачалося великий вміст води, до 50% в мантії Церери. Для порівняння, метеорити, що прилетіли на Землю з Вести, містять не більше 0,04% води.

Сферична форма Церери свідчить про минулу диференціацію, тобто. поділ на кам'яне ядро, можливо з домішкою металів, та кам'яно-крижану мантію. Все це вкрите тонким шаром реголіту, що накопичився за мільярди років на поверхні.

Відкриття Dawn стартували з яскравих місць у кратері закликаному Оккатор, але це був тільки початок. Одразу помітили ще одну помітну особливість — майже правильний конус гори, яку назвали Ахуна. Вона виділялася і натомість середньої “шорсткості” поверхні височачи на 5 км із основою 20 км. Поруч із горою розташовується глибокий метеоритний кратер приблизно такого ж розміру, але, ймовірно, вони не пов'язані. Натомість з протилежного боку карликової планети знаходиться давній і найбільший на Церері кратер від астероїда діаметром 280 км. Можливо, гора Ахуна – це вулкан, який сформувався у точці фокусування сейсмічних хвиль у момент від удару зі зворотного боку. Подібні процеси могли відбуватися на Меркурії (Рівнина Жари), Марсі (нагір'я Фарсіда та Елізій), Землі (плато Путорана). Докази вулканізму на горі Ахуна знайшли за допомогою інфрачервоного спектрометра – на вершині та схилах визначили відкладення карбонату натрію. Найімовірніше Ахуна є криовулканом, тобто. вулканом, що вивергає воду з різними домішками. На жаль, нових слідів вулканізму гора не має.

За два роки Dawn зміг визначити безліч матеріалів, які вказували на минулу геологічну та хімічну активність рідкої води на Церері: знайшлася глина, яка є результатом розмивання водою вулканічних порід, карбонату натрію, та його варіанта пов'язаного з водою у формі гідрокарбонату, більш відомого як харчова сода, теж знайшлося багато. Органічні сполуки відповідальні за незначне почервоніння у викидах із деяких метеоритних кратерів. Більше того, виявилося, що еволюція поверхні ще триває: зі схилів деяких кратерів сходять зсуви, вода випаровується з нагрітих сонцем ділянок поверхні, створює тимчасову атмосферу і осідає інеєм у холодній тіні.

Найяскравішим підтвердженням гідротермальної активності на Церері стали ті яскраві плями в кратері Оккатор. Сам кратер виник приблизно 80 млн років тому, але білі відкладення, які теж виявилися содою, молодші за нього на 30 млн років. Найсвіжіші відкладення взагалі нещодавні за геологічними мірками — близько 4 млн років. У центрі найбільшої карбонатної плями теж височить криовулканічний купол, тільки значно менше Ахуни.

Ще одну загадку підкинуло вивчення гравітаційного поля Церери. За його результатами щільність верхнього шару карликової планети досить низька - ближче до льоду, ніж до каменю. За попередніми дослідженнями вода повинна становити 40-50% верхньої мантії. При цьому викликає подив стабільність великих геологічних утворень, на зразок гори Ахуна або багатьох глибоких кратерів. Звичайна мерзлота не втримала б таких структур через пластичність льоду. Виходить щось усередині "тримає каркас". Вчені припустили, що як "арматура" крижаних надр Церери виступають клатрати - газові гідрати - це кристалічні сполуки води і різних газів, які формуються при певному співвідношення температури і тиску. Наприклад метановий гідрат із води та метану виникає при 0 град. Цельсія при тиску 50 атм при зниженні температури необхідний тиск зменшується. Клатрати можуть бути в 100-1000 разів міцнішими за льод, при тій же щільності. Тобто перед нами непрямий доказ прихованих у надрах Церери летких речовин, яких вже немає на поверхні.

Ще одним підтвердженням минулої дегазації Церери є виявлені ланцюги невеликих кратерів завширшки 1-4 км, довжиною до 500 км. Імовірно, вони виникли в реголіті над тріщинами в корі карликової планети. Тріщини можуть мати різне походження: від тектоніки, від потужного астероїдного удару, від зміни об'єму космічного тіла внаслідок його остигання… Але кожна з цих причин має певні ознаки, яких немає на Церері. Найбільш переконливою гіпотезою стала саме дегазація, коли з товщі кори через тріщини назовні виділялися потоки газів із внутрішніх резервуарів.

Найінтригуючішою знахідкою на Церері став аміак, що виявляється на поверхні з карбонатами і глинами. Аміак розчинений у воді знижує її температуру замерзання, що дозволяє криовулканам вивергатися навіть за мінусової температури. Аміак цікавий передусім тим, що свідчить про походження Церери десь поза її нинішньої орбіти, тобто. вона прибула в Головному поясі астероїдів.

Такий висновок випливає через т.зв. "снігової лінії" (frost line) - відстані від Сонця, на якому тепла стає недостатньо для збереження газоподібної форми, що призводить до конденсації газу в тверду форму. За часів формування Сонячної системи снігова лінія для води розташовувалась на відстані приблизно 420 млн км від Сонця, тобто. приблизно там, де обертається Церера. Наразі водяна снігова лінія розташовується ще далі – близько 750 млн км від Сонця – майже біля орбіти Юпітера. Ближче до цієї відстані обертаються тільки кам'яні планети, супутники та астероїди, лід на яких може бути тільки біля полюсів, або в тіні, або під поверхнею. На земних гірських вершинах крига тримається завдяки атмосферному тиску. Далі водяної снігової лінії удосталь літають крижані комети, і супутники планет майже всі або складаються з льоду, або всі вкриті льодом.

На відміну від води, аміак має нижчу температуру конденсації, і за формуванні Сонячної системи його снігова лінія лежала приблизно 80 млн км далі орбіти Церери, тобто. він ніяк не міг взяти участь у її створенні. Є й інші непрямі ознаки, що Церера — гостя у Головному поясі. Як уже згадувалося, води в карликовій планеті незрівнянно більше, ніж в астероїдах по-сусідству. Винятки тільки в кометах, що «виродилися», і далеких астероїдах біля орбіти Юпітера. Ще майже всі великі астероїди Головного поясу мають власні сімейства, тобто. групи дрібних астероїдів, які мають загальні спектральні характеристики та близькі орбіти, а Церера такого немає.

Загалом слід визнати, що Церера за формою і складом більше схожа на великі супутники Юпітера або навіть на інші карликові планети, на зразок Плутона. Кулясті супутники Сатурна в основному мають меншу щільність ніж Церера, за рахунок більшого вмісту льоду. Плутон щільніший за крижані супутники, але до Церери не дотягує, але вона могла набрати щільність за рахунок “скидання” легких газів, вже після наближення до Сонця. Нахил орбіти Церери підказує, що вона прибула не від Юпітера, тому можливо колись вона була карликовою планетою на задвірках Сонячної системи. Можливо докладніше вивчення дасть відповіді.

Dawn зараз готується перейти на найнижчу фінальну орбіту заввишки 50 км, це обіцяє нові подробиці на поверхні та нові відкриття. Хоча в перспективі варто запустити туди і посадковий зонд. Вже досконалих відкриттів достатньо, щоб зрозуміти її високе значення для дослідження історії та еволюції Сонячної системи.