Ceres (Zwergplanet)

Entdeckung EIN
Entdecker	Giuseppe Piazzi
Entdeckungsdatum	1. Januar 1801
Wechseln Bezeichnungen B	A899 VON; 1943 XB
Kategorie	Hauptgürtel, Zwergplanet
Orbitale Elemente C
Exzentrizität (und)	0,080
Große Halbachse (a)	413.715 g (2.766 AE)
Perihel (q)	380.612 g (2.544 AE)
Aphel (Q)	446,818 g (2,987 AE)
Umlaufzeit (P)	1679.819 d (4.599a)
Mittlere Umlaufgeschwindigkeit	17.882 km/s
Neigung (ich)	10.587°
Längengrad der aufsteigender Knoten (Oh)	80.410°
Argument von Perihel (oh)	73,271°
Mittlere Anomalie (M)	108.509°
Physikalische Eigenschaften D
Maße	975 × 909 km
Masse	9,46 ± 0,04 × 10 zwanzig kg
Dichte	2,08 g/cm³
Auftauchen Schwere	0,27 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	0,51 km/s
Rotationszeitraum	0,3781 d
Spektrale Klasse	Asteroid vom G-Typ
Absolute Größe	3.34
Albedo (geometrisch)	0,113
Mittlere Oberfläche Temperatur	~167K maximal: 239K (-34°C)

Ceres (IPA /ˈsiːriz/ , Latein: Werde hoffen ), ebenfalls bezeichnet 1 Ceres oder (1) Ceres (Sehen Namen kleinerer Planeten ), ist der kleinste Zwergplanet der Sonnensystem und der einzige, der sich im Haupt-Asteroidengürtel befindet. Sein Name leitet sich von der ab römisch Göttin Ceres – die Göttin der wachsenden Pflanzen und der mütterlichen Liebe. Es wurde am 1. Januar 1801 von Giuseppe Piazzi entdeckt. Mit einem Durchmesser von etwa 950 km ist Ceres der mit Abstand größte und massereichste Körper im Asteroidengürtel und enthält etwa ein Drittel der Gesamtmasse des Gürtels. Jüngste Beobachtungen haben gezeigt, dass er im Gegensatz zu den unregelmäßigen Formen kleinerer Asteroiden mit geringerer Schwerkraft kugelförmig ist.

Name

Piazzis Buch „Von der Entdeckung des neuen Planeten Ceres Ferdinandea“ Skizzierung der Entdeckung von Ceres

Ceres wurde ursprünglich benannt Ceres Ferdinandea ( Anfrage von Ferdinand ) nach sowohl der mythologischen Figur Ceres ( Römische Göttin Pflanzen und Mutterliebe) und König Ferdinand III. von Sizilien. 'Ferdinandea' war für andere Nationen der Welt nicht akzeptabel und wurde daher fallen gelassen. Ceres wurde auch genannt Hera für kurze Zeit drin Deutschland . In Griechenland heißt es Δήμητρα (Demeter), nach dem griechischen Äquivalent der Göttin Ceres; im englischen Sprachgebrauch ist Demeter der Name eines anderen Asteroiden (1108 Demeter).

Aufgrund der Seltenheit der Verwendung besteht kein Konsens über die richtige Adjektivform des Namens, obwohl die Nonce-Formen Cherian und Cerean wurden in der Fiktion verwendet. Grammatisch die Form Cererean richtig wäre (vgl. sein Genetiv, Ceres ).

Symbol

Das astronomische Symbol von Ceres ist eine Sichel ( ), ähnlich zu Venus 'Symbol ( ), das das weibliche Geschlechtssymbol und der Handspiegel der Venus ist. Es gab mehrere Varianten des Sicheldesigns, darunter , und .

Entdeckung

Piazzi suchte nach einem Stern, der von Francis Wollaston als Mayer 87 aufgeführt wurde, weil er sich nicht in Mayers Tierkreiskatalog an der angegebenen Position befand. Stattdessen fand Piazzi ein sich bewegendes sternähnliches Objekt, das er zunächst für einen hielt Komet .

Piazzi beobachtete Ceres insgesamt 24 Mal, das letzte Mal am 11. Februar, als die Krankheit unterbrochen wurde. Am 24. Januar 1801 gab Piazzi seine Entdeckung in Briefen an andere Astronomen bekannt, darunter seinen Landsmann Barnaba Oriani Mailand . Er berichtete, es sei ein Komet, aber 'da seine Bewegung so langsam und ziemlich gleichmäßig ist, ist mir mehrmals in den Sinn gekommen, dass es etwas Besseres als ein Komet sein könnte'. Im April schickte Piazzi seine vollständigen Beobachtungen an Oriani, Bode und Lalande Paris . Sie wurden kurz darauf in der Septemberausgabe 1801 des veröffentlicht Monatliche Correspondenz .

Um Ceres zu bergen, Carl Friedrich Gauß , damals erst 24 Jahre alt, entwickelte aus drei Beobachtungen eine Methode zur Bahnbestimmung. In nur wenigen Wochen prognostizierte er ihren Weg und schickte seine Ergebnisse an Franz Xaver, Baron von Zach, den Herausgeber der Monatliche Correspondenz . Am 31. Dezember 1801 bestätigten von Zach und Heinrich W. M. Olbers eindeutig die Bergung von Ceres.

Status

Ceres (links) im Vergleich mit der Mond (Rechts).

Johann Elert Bode hielt Ceres für die „Vermisste“. Planet ' zwischen denen Johann Daniel Titius vorgeschlagen hatte zu existieren Mars und Jupiter , in einer Entfernung von 419 Millionen km (2,8 AE) von der Sonne. Ceres wurde ein Planetensymbol zugewiesen und blieb in astronomischen Büchern und Tabellen als Planet aufgeführt (zusammen mit 2 Pallas, 3 Juni und 4 Vesta ) für etwa ein halbes Jahrhundert, bis weitere Asteroiden entdeckt wurden. Aufgrund der geringen Größe von Ceres, ihrer relativ hohen Neigung und der Tatsache, dass sie eine Orbitalregion mit 2 Pallas teilt, prägte Sir William Herschel 1802 den Begriff Asteroid ('sternähnlich') für solche Körper und schrieb: 'Sie ähneln kleinen Sternen so sehr, dass sie selbst durch sehr gute Teleskope kaum von ihnen zu unterscheiden sind'.

Die Debatte 2006 um Pluto und was einen „Planeten“ ausmacht, führte dazu, dass Ceres für eine Neuklassifizierung als Planet in Betracht gezogen wurde. Ein erfolgloser Vorschlag vor der Internationalen Astronomischen Union für die Definition eines Planeten hätte einen Planeten als 'einen Himmelskörper definiert, der (a) genügend Masse hat, damit seine Eigengravitation die Kräfte des starren Körpers überwindet, so dass er eine hydrostatische Gleichgewichtsform (fast runde) annimmt, und (b) sich in einer Umlaufbahn um einen Stern befindet , und ist weder ein Stern noch ein Satellit eines Planeten'. Wäre diese Resolution angenommen worden, wäre Ceres der fünfte Planet in der Reihenfolge der Sonne geworden. Stattdessen ist die neue Definition von 'Planet' 'ein Himmelskörper, der sich in einer Umlaufbahn um die Sonne befindet, genügend Masse hat, damit seine Eigengravitation die Kräfte des starren Körpers überwindet, so dass er eine ... nahezu runde Form annimmt und sich geklärt hat die Nachbarschaft um seine Umlaufbahn.' Nach dieser Definition kann Ceres (zusammen mit Pluto) nicht als Planet klassifiziert werden, und beide werden jetzt als 'Zwergplaneten' klassifiziert.

Die Klassifizierung von Ceres hat sich mehr als einmal geändert. Zum Zeitpunkt seiner Entdeckung galt es als a Planet , aber nach der Erkenntnis, dass es das erste einer Klasse von vielen ähnlichen Körpern war, wurde es als ein neu klassifiziert Asteroid seit über 150 Jahren. Als erster derartiger Körper, der entdeckt wurde, erhielt er nach dem modernen System der Asteroidennummerierung die Bezeichnung 1 Ceres. Nach der Entdeckung des transneptunischen Objekts Eris , legte die Internationale Astronomische Union einen Vorschlag vor, Ceres erneut als Planeten zu definieren, zusammen mit Eris und Pluto 's Mond Charon. Dieser Definitionsentwurf wurde nicht akzeptiert und an seiner Stelle eine Alternative Definition von 'Planet' trat am 24. August 2006 in Kraft. Nach dieser Definition ist Ceres ein „Zwergplanet“, wobei unklar bleibt, ob er auch als Asteroid klassifiziert wird oder nicht.

Umlaufbahn von Ceres

Orbit

Ceres folgt einer Umlaufbahn zwischen Mars und Jupiter innerhalb des Asteroidenhauptgürtels mit einer Periode von 4,6 Jahren. Die Umlaufbahn ist mäßig geneigt (i=10,6° im Vergleich zu 7° für Merkur und 17° für Pluto) und mäßig exzentrisch (e=0,08 im Vergleich zu 0,09 für Mars).

Das Diagramm zeigt die Umlaufbahnen von Ceres (blau) und mehreren Planeten (weiß/grau). Die Segmente der Umlaufbahnen unterhalb der Ekliptik sind in dunkleren Farben dargestellt, und das orangefarbene Pluszeichen ist die Position der Sonne. Das Diagramm oben links ist eine Polaransicht, die die Position von Ceres in der Lücke zwischen Mars und Jupiter zeigt. Oben rechts ist eine Nahaufnahme, die die Lage der Perihelia (q) und Aphelia (Q) von Ceres und Mars zeigt. Interessanterweise befinden sich die Perihelien von Ceres (sowie die von mehreren anderen der größten MBAs) und Mars auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne. Das untere Diagramm ist eine perspektivische Ansicht, die die Neigung der Umlaufbahn von Ceres im Vergleich zu den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter zeigt.

Physikalische Eigenschaften

Hubble-Weltraumteleskop Bilder von Ceres, aufgenommen 2003/4 mit einer Auflösung von etwa 30 km. Die Natur des hellen Flecks ist ungewiss. Auch ein Film wurde gedreht. Hubble-Weltraumteleskop UV Bild von Ceres, aufgenommen 1995 mit einer Auflösung von etwa 60 km. Das „Piazzi“-Merkmal ist der dunkle Fleck in der Mitte.

Ceres ist das größte Objekt im Asteroidengürtel, der größtenteils zwischen Mars und Jupiter liegt. Es ist jedoch nicht das größte Objekt neben der Sonne, Planeten und ihren Satelliten im Sonnensystem: die Kuiper ruft ist bekannt, größere Objekte zu enthalten, einschließlich Eris , Pluto , 50000 Quaoar, 90482 Orcus und 90377 Sedna .

Ceres kann an bestimmten Punkten seiner Umlaufbahn eine Helligkeit von 7,0 erreichen. Dies wird im Allgemeinen als kaum zu dunkel angesehen, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, aber unter außergewöhnlichen Sichtbedingungen kann eine sehr scharfsichtige Person den Asteroiden mit bloßem Auge sehen können. Der einzige andere Asteroid, der mit bloßem Auge gesehen werden kann, ist 4 Vesta .

Größe und Masse von Ceres reichen aus, um ihr eine nahezu kugelförmige Gestalt zu verleihen. Das heißt, es ist nahe am hydrostatischen Gleichgewicht. Andere große Asteroiden wie 2 Pallas, 3 Juni , und 4 Vesta sind bekanntermaßen ziemlich unregelmäßig, während die Lichtkurvenanalyse von 10 Hygiea zeigt, dass es länglich ist, obwohl es in Bildern mit niedriger Auflösung kugelförmig erscheint (vermutlich aufgrund des Betrachtungswinkels).

Mit einer Masse von 9,5×10 ^zwanzig kg umfasst Ceres etwa ein Drittel der geschätzten Gesamtmenge von 3,0 ± 0,2 × 10 ^{einundzwanzig} kg Masse aller Asteroiden im Sonnensystem (beachten Sie, dass all diese nur etwa 4 % der Masse des Asteroiden ausmachen Mond ).

Es gibt einige Hinweise darauf, dass die Oberfläche von Ceres relativ warm ist und möglicherweise eine schwache Atmosphäre und Frost aufweist. Die maximale Temperatur mit der Sonne Overhead wurde aus Messungen am 5. Mai 1991 auf 235 K (etwa -38 °C) geschätzt. Unter Berücksichtigung der damaligen heliozentrischen Entfernung ergibt dies ein geschätztes Maximum von ~239 K im Perihel.

Diagramm, das differenzierte Schichten von Ceres zeigt

Eine Studie unter der Leitung von Peter Thomas von Cornell Universität deutet darauf hin, dass Ceres ein differenziertes Inneres hat: Beobachtungen in Verbindung mit Computermodellen deuten auf das Vorhandensein eines felsigen Kerns hin, der von einem eisigen Mantel bedeckt ist. Dieser Mantel mit einer Dicke von 120 bis 60 km könnte 200 Millionen Kubikkilometer Wasser enthalten, was mehr ist als die Menge von frisches Wasser auf der Erde.

Es gab einige Unklarheiten bezüglich der Oberflächenmerkmale auf Ceres. Niedrige Auflösung ultraviolett Hubble-Weltraumteleskop Bilder aus dem Jahr 1995 zeigten einen dunklen Fleck auf seiner Oberfläche, der zu Ehren des Entdeckers von Ceres den Spitznamen „Piazzi“ erhielt. Dies wurde für einen Krater gehalten. Spätere Bilder mit höherer Auflösung, die mit dem Keck-Teleskop mit adaptiver Optik über eine ganze Umdrehung aufgenommen wurden, zeigten keine Anzeichen von 'Piazzi'. Es wurden jedoch zwei dunkle Merkmale gesehen, die sich mit der Rotation des Asteroiden bewegten, eines mit einer hellen zentralen Region. Dies sind vermutlich Krater. Neueres sichtbares Licht Hubble-Weltraumteleskop Bilder einer vollständigen Rotation, die 2003 und 2004 aufgenommen wurden, zeigen einen rätselhaften weißen Fleck, dessen Natur derzeit unbekannt ist. Die bei Keck beobachteten dunklen Albedo-Merkmale sind in diesen Bildern jedoch nicht sofort erkennbar.

Diese letzten Beobachtungen ergaben auch, dass der Nordpol von Ceres (ca. 5°) in die Richtung der Rektaszension 19 h 24 min, Deklination +59°, im Sternbild Draco zeigt. Das bedeutet, dass die axiale Neigung von Ceres sehr klein ist (etwa 4±5°).

Ceres galt lange Zeit als Mutterkörper der „Ceres-Asteroidenfamilie“. Diese Gruppierung ist jedoch inzwischen aufgelöst, da Ceres sich als Eindringling in seine „eigene“ Familie und physisch nicht verwandt erwiesen hat. Der Großteil dieser Asteroidengruppe heißt jetzt Gefion-Familie.

Beobachtungen

Einige bemerkenswerte Beobachtungsmeilensteine ​​für Ceres sind:

Eine Bedeckung von a Stern von Ceres wurde in beobachtet Mexiko , Florida und über die Karibik am 13. November 1984.

Merkmale auf der Oberfläche von Ceres wurden in den letzten Jahren mehrmals teleskopisch abgebildet.

Diese beinhalten:

• Ultraviolett Hubble-Weltraumteleskop Bilder mit 50 km Auflösung, aufgenommen im Jahr 1995.
• Sichtbare Bilder mit 60 km Auflösung, aufgenommen mit dem Keck-Teleskop im Jahr 2002 unter Verwendung adaptiver Optik.
• Infrarotbilder mit 30 km Auflösung ebenfalls 2002 mit dem Keck-Teleskop mit adaptiver Optik aufgenommen.
• Die bisher beste Auflösung (30 km) für Bilder mit sichtbarem Licht Hubble 2003 und 2004 erneut.

Funksignale von Raumfahrzeugen im Orbit herum Mars und auf seiner Oberfläche wurden verwendet, um die Masse von Ceres anhand der von ihm auf die Bewegung des Mars induzierten Störungen abzuschätzen.

Erkundung von Ceres

Künstlerische Darstellung von Dawn, die Ceres und Vesta besucht.

Bisher hat noch keine Raumsonde Ceres besucht. Die NASA entwickelt jedoch derzeit die Dawn-Mission, deren Start für 2007 geplant ist. Gemäß dem aktuellen Missionsprofil soll Dawn den Asteroiden erforschen 4 Vesta im Jahr 2011, bevor sie 2015 bei Ceres ankamen.

Namensvetter

• Das chemische Element Wachs (Ordnungszahl 58) wurde 1803 von Berzelius und Klaproth entdeckt, die unabhängig voneinander arbeiteten. Berzelius benannte das Element nach Ceres.
• William Hyde Wollaston entdeckt Palladium (Ordnungszahl 46) bereits 1802 und nannte es zunächst Kirsche . Als er seine Entdeckung 1805 öffentlich veröffentlichte, war der Name bereits vergeben (von Berzelius) und er änderte ihn zu Ehren von 2 Pallas in Palladium.

Aspekte

Stationär, rückläufig	Opposition	Entfernung zu Erde (AU)	Maximal Helligkeit (mag)	Stationär, progradiert	Verbindung sich sonnen
21. März 2005	8. Mai 2005	1.68631	7.0	30. Juni 2005	28. Dezember 2005
26. Juni 2006	12. August 2006	1,98278	7.6	27. November 2006	22. März 2007
20. September 2007	9. November 2007	1,83690	7.2	1. Januar 2008	28. Juni 2008
17. Januar 2009	24. Februar 2009	1,58526	6.9	16. April 2009	31. Oktober 2009
28. April 2010	18. Juni 2010	1,81988	7.0	9. August 2010	30. Januar 2011
31. Juli 2011	16. September 2011	1,99211	7.7	12. November 2011	26. April 2012
30. Oktober 2012	17. Dezember 2012	1.68842	6.7	4. Februar 2013	17. August 2013
1. März 2014	15. April 2014	1.63294	7.0	7. Juni 2014	10. Dezember 2014
6. Juni 2015	25. Juli 2015	1,94252	7.5	16. September 2015	3. März 2016
1. September 2016	20. Oktober 2016	1.90844	7.4	15. Dezember 2016	5. Juni 2017
21. Dezember 2017	31. Januar 2018	1,59531	8.8	20. März 2018	7. Oktober 2018
9. April 2019	29. Mai 2019	1,74756	7.0	20. Juli 2019	14. Januar 2020
13. Juli 2020	28. August 2020	1,99916	7.7	23. Oktober 2020	7. April 2021