Hierdie artikel handel oor die dwergplaneet Ceres. Vir ander artikels met 'n soortgelyke benaming, sien Ceres (dubbelsinnig).
Ceres, amptelik 1 Ceres (simbool: 16px|⚳), is die kleinste dwergplaneet in ons Sonnestelsel. Dit is die enigste een in die asteroïedgordel en dus tussen die wentelbane van Mars en Jupiter. Sy naam is afgelei van Ceres, die Romeinse godin van groeiende plante, die oes en moederliefde.
Ceres is op 1 Januarie 1801 deur Guiseppe Piazzi in Sisilië ontdek. Met ’n deursnee van sowat 950 km is dit verreweg die grootste liggaam met die grootste massa in die asteroïedgordel; dit maak sowat ’n derde van die gordel se massa uit. Ceres is saamgestel uit rots en ys. Omdat dit die eerste asteroïed is wat ontdek is, is dit aanvanklik as ’n planeet beskou. Dit is egter in die 1850's as ’n asteroïed herklassifiseer nadat baie ander voorwerpe met soortgelyke wentelbane ontdek is.
In 2006 is dit weer herklassifiseer: dié keer as 'n dwergplaneet, die enigste een binne die wentelbaan van Neptunus, want met 'n deursnee van 940 km is dit die enigste asteroïed wat groot genoeg is om deur sy swaartekrag in hidrostatiese ewewig, en dus sferies, gehou te word. Weens sy skynbare magnitude van 6,7 tot 9,3 is dit selfs op sy helderste te dof om met die blote oog van die Aarde af te sien, behalwe in uiterse donkerte.
Die Dawn-ruimtetuig het bevind die Ceriese oppervlak is 'n mengsel van waterys en gehidreerde minerale soos karbonate en klei. Swaartekragdata dui daarop dat Ceres gedeeltelik gedifferensieer is in 'n modderige ysrotskern en 'n minder digte maar sterker kors met 'n ysvolume van minstens 30%. Ceres se klein grootte beteken enige interne oseaan van vloeibare water wat hy eens kon gehad het, is waarskynlik nou gevries. Dit is egter nie heeltemal toegevries nie: Pekels vloei steeds deur die buitemantel en bereik die oppervlak, wat kriovulkane soos Ahuna Mons toelaat om te vorm teen 'n tempo van sowat een elke 50 miljoen jaar. Dit maak Ceres die naaste bekende kriovulkaniese liggaam aan die Son, en die pekels verskaf 'n potensiële habitat vir mikrobiese lewe.
In Januarie 2014 is emissies van waterdamp om Ceres bespeur, en dit het 'n verganklike, dun atmosfeer bekend as 'n eksosfeer geskep. Dit was onverwags, aangesien groot liggame in die asteroïedgordel gewoonlik nie waterdamp uitskei nie; dit is ’n kenmerk van komete.
Geskiedenis Ontdekking In die jare tussen die aanvaarding van heliosentrisme en die ontdekking van Neptunus het verskeie sterrekundiges geredeneer dat wiskundige wette die bestaan voorspel van 'n weggesteekte of vermiste planeet tussen die wentelbane van Mars en Jupiter. In 1596 het die teoretiese sterrekundige Johannes Kepler geglo die verhoudings tussen planetêre wentelbane kan net aan God se ontwerp voldoen as daar nog twee planete is: een tussen Mars en Jupiter, en een tussen Venus en Mercurius. Ander teoretici, soos Immanuel Kant, het gewonder of die gaping deur Jupiter se swaartekrag veroorsaak is.
In 1772 het die Duitse sterrekundige Johann Elert Bode, wat Johann Daniel Titius aangehaal het, 'n formule gepubliseer wat later as die Wet van Titius-Bode bekend geword het, wat blykbaar die wentelbane van die bekende planete voorspel het, buiten 'n gaping tussen Mars en Jupiter waarvoor daar geen verduideliking was nie. Dié formule het voorspel daar behoort nog 'n planeet te wees sowat 2,8 AE, of 420 miljoen km, van die Son af. Die Wet van Titius-Bode het meer geloofwaardigheid verkry met die ontdekking van Uranus in 1781 deur William Herschel naby die voorspelde afstand vir 'n planeet verder as Saturnus. In 1800 het 'n groep onder die redakteur van die Duitse sterrekundige tydskrif Monatliche Correspondenz 'n versoek aan 24 ervare sterrekundiges gestuur en hulle gevra om saam te werk in 'n soektog na die vermeende planeet. Hoewel hulle nie Ceres ontdek het nie, het hulle later die asteroïede 2 Pallas, 3 Juno en 4 Vesta gevind.
Een van die sterrekundiges wat vir die soektog gekies is, was Giuseppe Piazzi, 'n Katolieke priester van Sisilië. Voordat hy 'n versoek ontvang het om by die groep aan te sluit, het Piazzi Ceres op 1 Januarie 1801 ontdek. Piazzi het later siek geword en sy werk onderbreek. Hy het die ontdekking aan twee kollegas bekend gemaak. Hy het aanvanklik gedink Ceres is 'n komeet, "maar omdat sy beweging so stadig en taamlik eenvormig is, het dit verskeie kere by my opgekom dat dit iets anders as 'n komeet kan wees". In April het Piazzi sy hele waarneming na verskeie sterrekundiges gestuur en die inligting is in die September 1801-uitgawe van die Monatliche Correspondenz gepubliseer.
Teen dié tyd het Ceres se skynbare posisie verander (hoofsaaklik vanweë die Aarde se beweging om die Son) en was dit te naby aan die Son se gloed dat ander sterrekundiges die ontdekking kon bevestig. Teen die einde van die jaar sou Ceres weer sigbaar wees, maar ná so 'n lang tyd was dit moeilik om sy presiese posisie te bepaal. Om Ceres weer te kry het die wiskundige Carl Friedrich Gauss, toe 24 jaar oud, 'n doeltreffende manier ontdek om die posisie van 'n wentelbaan te voorspel. Binne 'n paar weke het hy Ceres se wentelbaan voorspel en sy resultate aan die tydskrif gestuur. Op 31 Desember 1801 is Ceres naby die voorspelde posisie herontdek. Op 2,8 AE van die Son af het dit gelyk of Ceres amper perfek aan die Wet van Titius-Bode voldoen. Toe Neptunus in 1846 ontdek is, was dit egter 8 AE nader as wat voorspel is en dit het baie sterrekundiges laat glo die wet is 'n blote toeval.
Ceres se grootte is aanvanklik as te klein of te groot voorspel. Eers in die 1970's, danksy infrarooifotometrie, is sy albedo korrek gemeet en is sy deursnee vasgestel binne 10% van sy ware waarde van 939 km.
Klassifikasie
Die kategorisering van Ceres het meer as een keer verander en was die onderwerp van ietwat van 'n meningsverskil. Bode het geglo Ceres is die "vermiste planeet" waarvan hy die bestaan tussen Mars en Jupiter voorspel het. Ceres het 'n planeetsimbool gekry en is meer as 'n halfeeu lank saam met Pallas, Juno en Vesta as 'n planeet gelys.
Namate ander voorwerpe in die omgewing van Ceres ontdek is, het sterrekundiges begin vermoed Ceres verteenwoordig 'n nuwe klas voorwerpe. In 1802, met die ontdekking van Pallas, het Herschel die term "asteroïed" ("steragtig") vir dié voorwerpe uitgedink en geskryf "hulle lyk so baie soos klein sterre dat hulle skaars van hulle onderskei kan word, selfs deur baie goeie teleskope".
In 1852 het die sterrekundige Johann Franz Encke in die Berliner Astronomisches Jahrbuch gesê die tradisionele stelsel om simbole aan dië klein nuwe voorwerpe toe te ken, is te omslagtig. Hy het 'n nuwe stelsel voorgestel waarvolgens getalle voor hulle naam gevoeg word in die volgorde van ontdekking. Die getalstelsel het aanvanklik begin met die vyfde asteroïed, 5 Astraea, as nommer 1, maar in 1867 is Ceres in die nuwe stelsel aanvaar onder die naam 1 Ceres.
Teen die 1860's het sterrekundiges aanvaar daar is 'n groot verskil tussen die groot planete en asteroïede soos Ceres, hoewel die woord "planeet" nog nie gedefinieer was nie. Toe, in 2006, het die debat om Pluto gelei tot pleidooie dat die term "planeet" gedefinieer word, asook die moontlike herklassifikasie van Ceres as 'n planeet. Een van die kriteria wat die Internasionale Sterrekundige Vereniging (IAU) op 24 Augustus 2006 vir die definisie van 'n planeet aanvaar het, is dat 'n planeet "die omgewing van sy wentelbaan moes skoongevee het". Dit geld nie vir Ceres nie, want hy deel sy wentelbaan met duisende ander voorwerpe in die asteroïedgordel en maak sowat 'n kwart van die gordel se massa uit. Liggame soos Ceres (in die asteroïedgordel) en Pluto (in die Kuipergordel) wat nie aan die skoonveekriterium voldoen nie, is as dwergplanete geklassifiseer.
Sedert die IAU se verklaring in 2006 dat Ceres 'n dwergplaneet is, was daar verwarring oor of dit steeds 'n asteroïed is. Volgens 'n webtuiste van Nasa was Vesta, die tweede grootste voorwerp in die gordel, die grootste asteroïed en die IAU was dubbelsinnig oor die saak. Die Kleinplaneetsentrum, wat sulke voorwerpe katalogiseer, het bepaal dwergplanete kan 'n dubbele klassifikasie hê, en volgens die IAU, USGS en Nasa se gesamentlike Gazetteer is Ceres beide 'n asteroïed en dwergplaneet.
thumb|Die wentelbane van Ceres (rooi; pers), Jupiter en die binneplanete (wit; grys). Bo is Ceres se wentelbaan van bo af gesien en onder van die kant af, met Ceres se baanhelling tot die sonnebaan aangetoon. (Ligter kleure toon die wentelbane bo die sonnebaan, en donkerder kleure onder die sonnebaan. Ceriese wentelbaan Ceres is in 'n wentelbaan tussen Mars en Jupiter, naby die middel van die asteroïedgordel. Dit wentel elke 4,6 aardjare om die Son. In vergelyking met ander planete en dwergplanete is Ceres se wentelbaan taamlik skuins, maar nie drasties nie. Dit het 'n baanhelling van 10,6° (teenoor Mercurius se 7° en Pluto se 17°). Dit is ook taamlik ovaal, met 'n eksentrisiteit van 0,08 (in vergelyking met Mars se 0,09).
Ceres is nie deel van 'n asteroïedfamilie nie, moontlik vanweë sy groot proporsie ys, want kleiner liggame met dieselfde samestelling sou oor die jare van die sonnestelsel se bestaan tot niks verdamp het. Ceres het, waarskynlik toevallig, 'n soortgelyke samestelling en baanelemente as die lede van die Gefion-familie.
Vanweë hulle klein massas en groot skeidings gaan voorwerpe in die asteroïedgordel selde in resonansie met mekaar. Ceres kan egter ander asteroïede tydelik in 'n 1:1-resonansie vasvang (en hulle tydelike trojane maak), vir tydperke van 'n paar honderdduisend tot 2 miljoen jaar. Altesaam 50 sulke voorwerpe is al geïdentifiseer.
Aswenteling en -helling thumb|links|Dele van Ceres in permanente skadu's, waar oppervlakys kan versamel. Ceres se dag (of sy tydperk van rotasie, of aswenteling) duur 9 uur en 4 minute. Dit het 'n ashelling van 4°. Dit is klein genoeg dat Ceres se poolstreke kraters bevat wat permanent in skadu's gehul is en waar waterys mettertyd vasgevang kan word en kan versamel, nes op die Maan en Mercurius. Sowat 0,14% van die watermolekules wat van die oppervlak vrygestel word, sal na verwagting daar beland.
Dawn, die eerste ruimtetuig wat om Ceres gewentel het, het die ashelling vasgestel. Die klein helling beteken Ceres het tans min tot geen afwisseling van seisoene wat sonblootstelling betref nie. Oor 'n tydperk van 3 miljoen jaar het swaartekraginvloede van Jupiter en Saturnus sikliese verskuiwings in Ceres se ashelling meegebring, van 2 tot 20 grade, wat beteken seisoenafwisselings in sonblootstelling het in die verlede voorgekom, die laaste keer sowat 14 000 jaar gelede.
Die kraters wat permanent in die skadu is, het die grootste kans om waterys te behou van uitbarstings of komeetbotsings deur die hele tydperk van die sonnestelsel se bestaan.
Geologie Ceres is die grootste asteroïed in die hoofasteroïedgordel. Dit is al geklassifiseer as 'n C-tipe, of koolstofhoudende, asteroïed en vanweë die teenwoordigheid van kleiminerale as 'n G-tipe. Sy samestelling is soortgelyk, maar nie identies nie, aan koolstofdraende chondriete.
Dit het 'n ovaal vorm, met 'n deursnee by die ewenaar wat 8% groter as sy polêre deursnee is. Die Dawn-ruimtetuig het sy deursnee gemeet as gemiddeld 939,4 km en sy massa as . Dit beteken Ceres se digtheid is , wat daaarop dui dat 'n kwart van sy massa waterys is.
Ceres beslaan meer as 25% van die geraamde massa van die asteroïedgordel () en sy massa is 3½ keer so groot as dié van die volgende asteroïed, Vesta, maar net 1,3% van die massa van die Maan. Dit is minstens naby aan hidrostatiese ewewig, hoewel sekere afwykings van 'n ewewigvorm nog verduidelik moet word. As veronderstel word dit is in ewewig, is Ceres die enigste dwergplaneet wat altyd binne Neptunus se wentelbaan is. Dit het dieselfde oppervlakte as Argentinië, of sowat 40% van dié van Australië.