Ceres (astronomía)

Ceres (1 Ceres)
Imagen de Ceres tomada por la sonda Dawn el 6 de mayo de 2015
Descubrimiento1 de enero de 1801
DescubridorGiuseppe Piazzi
ClasificaciónCinturón principal , planeta enano
clase espectralSOL [1] [2] [3]
Designaciones
alternativas
  • A899 DE
  • 1943 XB [4]
Parámetros orbitales
(en el momento 2455400,5
23 julio 2010 [4] )
Semieje mayor413 690 000 km
2765 AU
perihelio380 951 000 km
2546 AU
Afelio446 428 000 km
2984 UA
Periodo orbital1679.667 días
(4.60 años )
Velocidad orbital17.910 km/s [5] (promedio)
Inclinación
sobre la eclíptica		10.586 °
Excentricidad0.079
Longitud del
nodo ascendente		80.393 °
Argom. del perihelio72.589 °
Anomalía media113.410 °
Par. Tisserand (T J )3,310 [4] ( calculado )
Satélites0
Datos físicos
Igualdad Diámetro974,6 ± 3,6  kilómetros [1]
Diámetro polar909,4 ± 3,2  kilómetros [1]
Diámetro medio952,4 kilometros [4]
Superficie2,85 × 10 12  m²
Masa9,43 × 10 20  kg [6]
Densidad media(2.077 ± 0.036) × 10 3  kg/m³ [1]
Aceleración de la gravedad en la superficie0,278 m/s² (0,028 g ) [5]
Velocidad de escape515 m/s [5]
Período de rotación0,3781 días
(9 h 4 min 28 s) [7]
Inclinación axial~ 3° [1]
AR polo norte19 h 24 min
291 ° [1]
Declinación59 [1]
Temperatura
de la superficie		~ 167 K [8] (promedio)
239 K [8] (máx.)
Albedo0,090 ± 0,0033 (geométrico, visible) [9]
Datos observacionales
Aplicación de magnitud.6,7 [10] (mín.)
9,3 [10] (máx.)
Aplicación de magnitud.6.79
Magnitud abs.3,34 ± 0,02 [4]
Diámetro
aparente		0,33" [11] (mín.)
0,84" [12] (máx.)

Ceres (del latín Cerēs , Ceres , originalmente llamado Ceres Ferdinandea , catalogado como 1 Ceres según la designación de asteroide ) es el asteroide más masivo del cinturón principal del sistema solar ; su descubrimiento, que tuvo lugar el 1 de enero de 1801 por Giuseppe Piazzi desde el observatorio astronómico de Palermo , fue el primero de un asteroide y durante medio siglo Ceres fue considerado el octavo planeta [13] . Desde 2006 , Ceres es el único asteroide del sistema solar interior considerado un planeta enano , al igual que Plutón , Makemake , Haumea y Eris , que sin embargo pertenecen todos al sistema solar exterior . [14]

Su diámetro varía de 900 a 1000 km [4] y su masa es igual al 32% de la de todo el cinturón principal. [15] [16] El cinturón Edgeworth-Kuiper contiene objetos mucho más grandes que Ceres; Además de los planetas enanos ya mencionados, recordamos Quaoar , Orco y Sedna . Las observaciones astronómicas han revelado que tiene una forma esférica. [9] Su superficie probablemente esté compuesta por una mezcla de hielo de agua y varios minerales , como carbonatos y arcillas hidratadas . [17] Ceres ha sufrido un proceso de diferenciación , que ha llevado a la formación de un núcleo rocoso y un manto de materiales helados, [1] y puede albergar un océano de agua líquida bajo la superficie. [18] [19]

Desde la Tierra aparece como un objeto estelar cuya magnitud varía entre 6,7 y 9,3. Su brillo es demasiado tenue para ser visto a simple vista . [10] El 27 de septiembre de 2007 , la NASA lanzó la misión Dawn que visitó Vesta en el bienio 2011 - 2012 ; la nave espacial Dawn entró en órbita alrededor de Ceres el 6 de marzo de 2015. [20] .

Observación

Cuando Ceres está en oposición cerca de su perihelio , puede alcanzar una magnitud aparente de +6,7 [10] . Un cuerpo celeste con tal brillo aparente es demasiado tenue para ser visto a simple vista , pero en condiciones particulares de visibilidad puede identificarse sin recurrir a binoculares o telescopios . Ceres alcanzó su brillo máximo (igual a 6,73) el 18 de diciembre de 2012 . [21] Los únicos otros asteroides del cinturón principal que alcanzan esta magnitud son Vesta y, durante raras oposiciones cerca del perihelio, Palas e Iris . [22] [23]

Durante una conjunción , Ceres alcanza una magnitud de +9,3, cerca del límite de visibilidad de 10×50 binoculares . Por lo tanto, se puede observar con binoculares siempre que esté por encima del horizonte y durante una noche oscura.

Historia de las observaciones

Descubrimiento

Ceres fue identificado el 1 de enero de 1801 por el astrónomo italiano Giuseppe Piazzi . [24] Piazzi la bautizó Ceres Ferdinandea en honor de la diosa romana Ceres (protectora del trigo y de Sicilia ) y de Fernando III de Sicilia . El adjetivo Ferdinandea luego cayó en desuso en la comunidad internacional.

Durante algún tiempo Ceres también fue llamada Hera , en Alemania . [24]

El cuerpo celeste fue descubierto cuando, desde el Observatorio Real de Palermo , Piazzi buscaba la estrella catalogada por Nicolas-Louis de Lacaille como Lacaille 87, ya que su posición no se correspondía con la reportada en el catálogo zodiacal de Johann Tobias Mayer (en al final descubrió que Francis Wollaston , en la reedición del catálogo de Mayer, se había equivocado).

Así, el 1 de enero de 1801 Piazzi descubrió un objeto brillante en la constelación de Tauro . [25] La primera observación lo llevó a plantear la hipótesis de que se trataba de una estrella fija, que no aparece en el catálogo. En los días siguientes, sin embargo, notó que ya no estaba en la posición inicial y sospechó que se trataba de una estrella diferente, pero las observaciones posteriores lo convencieron de que la estrella tenía su propio movimiento: primero se había movido hacia Aries y luego él había recorrido un tramo en movimiento retrógrado, lo que lo había acercado a las estrellas 13 y 14 Tauri . [25]

«Resultados de las observaciones de la nueva estrella descubierta el 1 de enero en el Observatorio Real de Palermo - Palermo 1801. Durante nueve años he estado luchando para verificar las posiciones de las estrellas que se recogen en los diversos Catálogos de Astrónomos, en la noche del 1 de enero del año en curso, entre muchos otros busqué el 87 del catálogo de las estrellas zodiacales del abad La Caille. Vi, pues, que estaba precedido por otro, que, según la costumbre, quería observar todavía, tanto más cuanto que no impedía la observación principal. Su luz era un poco tenue, y del color de Júpiter, pero semejante a muchas otras, que generalmente se colocan en la octava clase con relación a su tamaño. Por lo tanto, ninguna duda sobre su naturaleza surgió en mí. En la tarde del segundo repetí mis observaciones, y habiendo encontrado que no correspondían ni la hora ni la distancia al cenit, dudé al principio de algún error en la observación anterior: después tuve una ligera sospecha, que tal vez pudiera ser un nueva estrella En la tarde del tres mi sospecha se convirtió en certeza, al haberme asegurado que no era una estrella fija. Sin embargo, antes de hablar de ello, esperé a la tarde del día 4, cuando tuve la satisfacción de ver que se había movido con la misma ley que había sostenido en los días anteriores..."

( del diario de Giuseppe Piazzi )

Piazzi no pudo seguir el movimiento de Ceres el tiempo suficiente (hizo solo veinticuatro observaciones) antes de que, el 11 de febrero, la estrella entrara en conjunción y, por lo tanto, se volviera invisible desde la Tierra ; no fue posible determinar su órbita , y Ceres se perdió. [24]

A pesar de las buenas condiciones para el descubrimiento de un nuevo planeta , Piazzi decidió ser cauteloso y en algunas cartas a otros astrónomos simplemente anunció que había identificado un cometa . En una carta al astrónomo Barnaba Oriani de Milán , amigo y compatriota, Piazzi revela sus sospechas:

"Esta estrella la había anunciado como un cometa, pero como no va acompañada de ninguna nebulosidad, y además su movimiento es tan lento y bastante uniforme, se me ocurrió varias veces que podía ser algo mejor que un cometa".

En abril, Piazzi envió sus observaciones completas a Oriani, Johann Elert Bode y Jérôme Lalande en París . Posteriormente se resumieron en la edición de septiembre de 1801 de Monatliche Correspondenz . [24]

Carl Friedrich Gauss , a la edad de veinticuatro años, pudo proporcionar a los astrónomos los medios para recuperar el asteroide al desarrollar un nuevo método para determinar la órbita de un cuerpo celeste con solo tres observaciones. El método se basaba en el uso de mínimos cuadrados , una metodología que Gauss desarrolló específicamente para la astronomía, pero que, por su eficacia, se extendió a muchas otras áreas. En pocas semanas, Gauss predijo la trayectoria de Ceres basándose en los datos recopilados por Piazzi y comunicó sus resultados a Franz Xaver von Zach , editor de Monatliche Correspondenz . El 31 de diciembre de 1801 , Franz Xaver von Zach y Heinrich Wilhelm Olbers confirmaron con certeza el redescubrimiento de Ceres. [24]

Johann Elert Bode pensó que Ceres era el "planeta perdido" predicho por Johann Daniel Titius , [27] orbitando entre Marte y Júpiter a una distancia, según la ley de Titius-Bode , de 419 millones de kilómetros (2,8 UA ) del Sol. Ceres se le asignó un símbolo astronómico (una hoz de la que existen varias variantes -,, ahora ) , [28] y permaneció catalogado como planeta en tablas y libros astronómicos durante aproximadamente medio siglo, hasta que se descubrieron más planetas. [29] [30] Ceres resultó ser decepcionantemente pequeño: su disco era indistinguible con los instrumentos de la época, por lo que William Herschel para describirlo en 1802 acuñó el término " asteroide " ("similar a una estrella"). [24]

Observaciones posteriores

Establecer el tamaño de Ceres no fue fácil; William Herschel (1802) estimó un diámetro de 259 km, Schröter (1811) diez veces eso, 2613 km. [31] Las limitadas capacidades de los telescopios de la primera mitad del siglo XIX, además, generaron halos alrededor de Ceres interpretados como una coma de Herschel -aunque diferente a la cometaria- o como una atmósfera de Schröter. Algunas mejoras tuvieron lugar en la segunda mitad del siglo con la difusión del catálogo de estrellas Bonner Durchmusterung en 1852 y la introducción tanto de la escala logarítmica de magnitud , desarrollada por Norman Pogson en 1854, como de la fotometría en 1861. Sin embargo, no hay valor compartido para el albedo de Ceres, las estimaciones propuestas para su diámetro continuaron mostrando una variabilidad considerable. [31]

En 1895 , Edward Emerson Barnard estimó que el diámetro de Ceres era de 781 ± 87 km, revisado en 1901 a 706 ± 86 km, ambos obtenidos con un micrómetro de alambre. [31] Se supuso que estos valores serían correctos durante los próximos cincuenta años. En los nuevos trabajos publicados en los años sesenta y setenta , se propusieron nuevas estimaciones basadas principalmente en medidas fotométricas, entre 1020 y 1220 km, con una incertidumbre de unos 100 km. [31] También se propusieron las primeras medidas de la masa de Ceres, que sin embargo sobrestimaron el valor aceptado hoy. [32]

Sin embargo, era necesaria una ocultación estelar para obtener una medida directa del diámetro [31] y la oportunidad se presentó el 13 de noviembre de 1984, cuando Ceres ocultó la estrella BD +8°471. El evento, observado en México , Florida y el Caribe , permitió estimar los radios ecuatoriales y polares, la densidad media, el albedo y sugirió que Ceres era un esferoide achatado, en equilibrio hidrostático. [33]

Si bien se ha fortalecido la hipótesis de que Ceres fue un planetoide que sobrevivió al proceso de formación de planetas terrestres en el sistema solar interior, se han realizado observaciones sin precedentes con telescopios medianos y grandes construidos en las décadas de 1990 y 2000 . La elección de la NASA de enviarle una misión exploratoria ayudó a aumentar el interés. [35] Ceres fue fotografiada por primera vez a través del Telescopio Espacial Hubble el 25 de junio de 1995, en ultravioleta con una resolución de 50 km; [3] [26] y posteriormente en las longitudes de onda visibles en 2003 y 2004, con una resolución de 30 km (la mejor en septiembre de 2011). [9] [34]

En 2002 se tomaron imágenes infrarrojas con una resolución de 30 km a través del telescopio Keck , que montó óptica adaptativa . [36] En 2011 se repitieron las observaciones con el Very Large Telescope , con una resolución de 75 km. [37] El Observatorio Espacial Herschel de la ESA también se utilizó entre 2011 y 2013 para observar Ceres en el infrarrojo lejano, detectando vapor de agua y localizando las dos áreas superficiales donde se produciría. [38]

El conjunto de datos recopilados llevó a la Unión Astronómica Internacional (UAI) en 2006 a incluir a Ceres, único entre los principales asteroides del cinturón, en la clase de planetas enanos . [39]

Misiones espaciales

Las señales de radio de las sondas que orbitaron Marte y su superficie entre 1961 y 2003 se utilizaron para determinar las variaciones inducidas en la órbita del planeta por la atracción gravitatoria de los principales asteroides; esto también nos permitió calcular la masa de Ceres. [40]

En 1979, la Agencia Espacial Europea (ESA) presentó una misión, denominada Asterex , que debería haberse lanzado en 1987 y habría realizado cinco sobrevuelos cercanos de grandes asteroides, incluido Ceres. La sonda habría sido propulsada por un motor cohete bipropulsor y equipada con paneles fotovoltaicos para la generación de electricidad; estabilizado en tres ejes, habría estado equipado con una cámara, un espectrómetro infrarrojo y un radar altímetro . Sin embargo, Asterex fue rechazado, principalmente porque no habría permitido un simple reparto de costes entre la agencia europea y la NASA . Reelaborado en una nueva propuesta, Asteroidal Gravity Optical and Radar Analysis (AGORA), se presentó nuevamente a la ESA, pero aún así fue rechazado. Finalmente, de la experiencia acumulada, nació una tercera propuesta que finalmente involucraría a ambas agencias: el Orbitador de Asteroides Múltiples con Propulsión Eléctrica Solar (MAOSEP), equipado con un sistema de propulsión eléctrica y cuyo plan de vuelo también preveía que la sonda entrara en órbita alrededor Vesta. Sin embargo, la NASA afirmó en 1985 que no tenía interés en una misión de exploración de asteroides y la propuesta fue nuevamente rechazada. [41]

En la década de 1980 , Francia , Alemania , Italia , Rusia y Estados Unidos también hicieron propuestas para misiones en el cinturón de asteroides, pero ninguna de ellas fue aprobada por los órganos de selección. [41]

En 2001 de forma preliminar y en 2004 de forma definitiva, la NASA aprobó finalmente la misión Dawn , la primera en llegar a Ceres en abril de 2015 . [44] Desarrollado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro , fue lanzado el 27 de septiembre de 2007; su primer objetivo fue el asteroide Vesta , alcanzado en julio de 2011 y alrededor del cual permaneció en órbita hasta julio de 2012, cuando retomó una órbita heliocéntrica que lo llevó a alcanzar Ceres el 6 de marzo de 2015. [20] [45] Utilizando propulsión eléctrica De hecho, fue posible desarrollar una misión que, a pesar de los bajos costos del Programa Discovery , entró en órbita alrededor de dos grandes objetos en el cinturón principal. La sonda está equipada con una cámara y dos espectrómetros , uno que opera en infrarrojo y visible y el otro en rayos gamma . [46] La nave espacial, como se esperaba, hizo observaciones de Ceres gradualmente más cercanas. [47] En febrero de 2017, la revista científica Science publicó un estudio del Instituto Nacional de Astrofísica que, gracias a las mediciones realizadas por el VIR ( espectrómetro visual e infrarrojo ) italiano a bordo de la sonda Dawn , pudo revelar abundantes rastros de hidrocarburos alifáticos . La región de Ceres involucrada en este estudio se encuentra en las cercanías del cráter Ernutet . Los estudiosos especulan que las moléculas alifáticas se formaron gracias a procesos hidrotermales. [48]

Parámetros orbitales

Ceres sigue una órbita entre las de Marte y Júpiter , dentro del cinturón principal de asteroides. Completa una revolución alrededor del Sol en 4,6 años . La órbita tiene una inclinación de 10,6° con respecto al plano de la eclíptica (un valor bastante moderado si se compara con los 7° de la órbita de Mercurio y los 17° de la de Plutón ) y una excentricidad de 0,08 (comparable con la del órbita de Marte , igual a 0,09). [49]

El diagrama muestra las órbitas de Ceres (azul) y algunos planetas (blanco/gris). Las porciones de cada órbita por debajo del plano de la eclíptica están marcadas con colores más oscuros, mientras que la posición del sol está marcada con un signo más en rojo. La imagen superior izquierda es una vista polar de la porción del sistema solar dentro de la órbita de Júpiter y muestra la posición de Ceres en el espacio entre las órbitas de Marte y Júpiter. La imagen superior derecha es una ampliación de la anterior y permite comparar las posiciones del afelio (Q) y el perihelio (q) de Ceres y Marte. Curiosamente, el perihelio de Ceres (así como el de varios otros asteroides grandes) está en el lado opuesto del Sol al de Marte. La siguiente imagen es una vista en perspectiva que le permite comparar la inclinación orbital de Ceres con la de Marte y Júpiter.

Durante mucho tiempo, Ceres fue considerado el prototipo de una familia homónima de asteroides ; [50] esta agrupación está ahora en desuso, ya que Ceres, teniendo parámetros orbitales coincidentemente similares, carecía de correlación física con los otros miembros de la familia, [51] que pasó a llamarse familia Gefion , del nombre del asteroide del número de identificación más bajo que le pertenece, 1272 Gefion .

Ceres completa una rotación alrededor de su eje en 9 horas y 4 minutos. [52]

Formación

Ceres es probablemente un protoplaneta (embrión planetario) formado hace 4570 millones de años en el cinturón de asteroides y sobrevivió, relativamente intacto, [18] al proceso de formación del sistema solar, [53] a diferencia de la mayoría de los protoplanetas del sistema interno que o bien se fusionaron entre sí para formar los planetas terrestres , o fueron expulsados ​​del sistema por Júpiter. [53] Una teoría alternativa propone que Ceres se formó en el cinturón de Kuiper y posteriormente alcanzó su posición actual tras un proceso de migración . [54] Otro probable protoplaneta presente en el cinturón principal, Vesta , tiene menos de la mitad del tamaño de Ceres y sufrió un gran impacto después de que terminó la fase de solidificación, lo que provocó que perdiera alrededor del 1% de su masa. [55]

La evolución geológica de Ceres dependió de las fuentes de calor disponibles durante su formación y en el período inmediatamente posterior: la fricción del proceso de acreción y la desintegración de varios radionúclidos (probablemente incluidos elementos de vida corta como el 26Al ). Se cree que el calor fue suficiente para permitir que Ceres se diferenciara en un núcleo rocoso y un manto de hielo poco después de su formación. [9] [18] El proceso también pudo haber determinado una renovación de la superficie como resultado de fenómenos de criovulcanismo y la acción de fenómenos tectónicos . [18] Sin embargo, debido a su pequeño tamaño, Ceres se habría enfriado rápidamente y esto habría detenido la manifestación de tales fenómenos. [18] [19] El hielo presente en la superficie se sublimaría gradualmente, dejando varios minerales hidratados como arcillas . [17]

Ceres hoy parece ser un cuerpo inactivo, cuya superficie está esculpida solo por cráteres . [9] La presencia de una cantidad significativa de hielo de agua en su composición [1] abre la posibilidad de que Ceres tenga o haya tenido una capa de agua líquida en su interior, [18] [19] por lo que se suele utilizar el término "Oceano". [17] Si tal capa existiera, se cree que estaría ubicada entre el núcleo rocoso y el manto de hielo, similar a lo que se ha teorizado para Europa . [18] La presencia de solutos ( sales ), amoníaco , ácido sulfúrico u otras sustancias anticongelantes en el agua favorecería la existencia de una capa líquida. [18]

Características físico-químicas

Masa y dimensiones

Ceres es el objeto más grande del cinturón principal de asteroides, entre las órbitas de Marte y Júpiter. [17] Su diámetro es de aproximadamente 950 km. [4] Su masa se determinó midiendo su acción sobre otros asteroides y los resultados propuestos por varios investigadores difieren solo ligeramente. [56] A partir de 2008, el promedio de los tres resultados más precisos es de aproximadamente9,4 × 10 20  kg . [6] [56] Así, Ceres representa casi un tercio de la masa ((3,0 ± 0,2) × 10 21  kg ) del cinturón principal, [40] a su vez igual a aproximadamente el 4% de la masa de la Luna . La masa de Ceres es suficiente para darle una forma casi esférica, en equilibrio hidrostático : [1] es, es decir, un esferoide comprimido gravitacionalmente estable, o un cuerpo planetario . El único otro asteroide conocido de este tipo es Vesta . Otros asteroides grandes, como Pallas [57] e Hygieia [58] , parecen mucho menos regulares.

El cinturón de Edgeworth-Kuiper, sin embargo, contiene objetos mucho más grandes que Ceres; Además de los otros cuatro planetas enanos : Eris , Plutón , Makemake y Haumea , también se estimó un diámetro mayor para otros seis objetos transneptunianos , incluidos Quaoar , Orc y Sedna .

Por su masa, Ceres es uno de los cuerpos menores que el Minor Planet Center considera entre los disruptores de las órbitas de los objetos más pequeños. [59]

Composición

La información conocida sobre la composición de Ceres es limitada, derivada principalmente de la observación espectroscópica de su superficie. [17] Asociado en los años setenta y ochenta con condritas carbonáceas, [17] Ceres ahora se incluye entre los asteroides de tipo G , [1] [2] [3] se distingue de los asteroides de tipo C más comunes por algunas líneas de absorción en el ._ ultravioleta

El espectro de emisión de Ceres es bastante plano en el visible y en el infrarrojo cercano . [17] Sin embargo, tiene algunas líneas de absorción que han permitido a Andrew S. Rivkin y sus colegas identificar algunos componentes de la superficie. Una de las bandas de absorción más importantes se encuentra cerca de la3  μm y debe corresponder a materiales hidratados , como arcillas ricas en hierro ( cronstedtita ); mientras que otra serie de bandas, cercanas a 3,3 µm y 3,8-3,9 µm, indicarían la presencia de carbonatos como dolomita y siderita con una abundancia de 4-6%. [17] . Una identificación clara de vapor de agua proviene de observaciones en el infrarrojo lejano que han identificado líneas de absorción en la vecindad de 538 µm. [60] Todos estos datos podrían ser indicativos de la presencia de una importante cantidad de agua en el interior del asteroide. [17]

El espectro de Ceres revela algunas sorpresas también en el ultravioleta, mostrando una fuerte absorción en correspondencia con el280  nm , asociado a una reducción del albedo de alrededor del 25% respecto al valor medido en el visible. Sin embargo, la especie química responsable de esto aún no ha sido identificada. [9] [61]

Estructura interna

Observaciones realizadas con los telescopios Keck en 2002, apoyadas en modelos numéricos, [18] sugieren que el interior de Ceres es diferenciado , con un núcleo rocoso cubierto por un manto helado . [1] El manto, a menudo de cien kilómetros de espesor (que representa entre el 23 y el 28 % de la masa de Ceres y el 50 % de su volumen), podría contener un volumen de agua equivalente a 200 millones de kilómetros cúbicos, mucho más de la cantidad total de agua dulce presente en la Tierra. [62] Algunas características de la superficie revelan la presencia de especies volátiles dentro de Ceres. Esto es compatible con períodos pasados ​​en la fase de formación de Ceres en los que se habría producido una reducción en la energía emitida por el Sol en comparación con el nivel actual, lo que permitiría que los componentes volátiles a la distancia de Ceres del Sol fueran incorporados por el planeta enano. [63]

Alternativamente, la forma y el tamaño de Ceres podrían explicarse por un interior poroso y parcialmente diferenciado, o incluso totalmente indiferenciado. Si la capa de roca sobresale por encima de una capa de hielo, sería gravitacionalmente inestable y los depósitos de roca podrían hundirse en la capa subyacente, lo que daría lugar a la formación de depósitos salinos en la superficie, que no se han observado hasta ahora. Por lo tanto, es posible que Ceres no contenga una gran capa de hielo, sino que sea una aglomeración de condritas de baja densidad y un componente acuoso. La desintegración de los isótopos radiactivos puede no haber sido suficiente para producir el proceso de diferenciación. [64]

Superficie

La superficie de Ceres es relativamente cálida. Sondeos realizados el 5 de mayo de 1991 permitieron cuantificar la temperatura máxima (con el Sol en su cenit ) en 235 K; considerando también la distancia al Sol en el momento de la observación, las estimaciones comúnmente aceptadas indican una temperatura máxima de ~ 239 K. en el perihelio . [8]

Solo se han identificado con certeza algunas características de la superficie de Ceres. Las imágenes de alta resolución recogidas en ultravioleta por el telescopio espacial Hubble en 1995 revelaron una mancha oscura en la superficie que recibió el nombre, aunque extraoficialmente, de Piazzi, en honor al astrónomo italiano. [3] Se creía que se trataba de un cráter de impacto . Posteriormente, se recogieron nuevas imágenes con mayor resolución en el infrarrojo cercano con el telescopio Keck, que está equipado con óptica adaptativa . La secuencia cubrió una rotación completa de Ceres y reveló la alternancia de puntos oscuros y claros con la rotación del planeta. [36] [66] Dos formas circulares oscuras son presumiblemente cráteres; uno de ellos debería corresponder al "cráter Piazzi" observado anteriormente, el otro muestra una región central más clara. [36] [66] Incluso imágenes más recientes, recopiladas en el visible por el telescopio espacial Hubble en 2003 y 2004, muestran 11 características superficiales distintas, cuya naturaleza, sin embargo, se desconoce. [9] [34] Uno de ellos corresponde a "Piazzi". [9] Las dos grandes formaciones oscuras también parecerían asociadas con la producción de vapor de agua, que se sublimaría desde la superficie a una velocidad medida en 10 26 moléculas por segundo, con un mecanismo similar al que en los cometas conduce a la formación de coma. [67]

Las observaciones de 2011 también permitieron determinar los valores de ascensión recta 19 h 24 min (291°) y declinación + 59° hacia los que apunta el polo norte de Ceres, hacia la constelación del Dragón . Por consiguiente, el eje de rotación está inclinado unos 3°. [1] [9]

Atmósfera

Hay pistas que sugieren la presencia de una atmósfera tenue y la formación de escarcha en Ceres. [68] Al llegar a la superficie desde las capas subyacentes, el hielo de agua se sublimaría cuando se expusiera directamente a la luz solar, [69] escapando rápidamente al espacio.

A principios de la década de 1990 , las observaciones ultravioleta realizadas con el International Ultraviolet Explorer (IUE) detectaron cantidades significativas de hidroxilo cerca del polo norte de Ceres, producido por la fotodisociación del vapor de agua . [68] Sin embargo, el hallazgo no fue confirmado posteriormente por otras observaciones. [63] Puede ser posible, en el futuro, detectar la sublimación del hielo en las proximidades de cráteres de impacto recientes o de fracturas superficiales. [63]

Ceres en la cultura

El impacto del descubrimiento de Ceres en la comunidad científica puede subrayarse por el hecho de que, como ya había sucedido con Urano , en su honor Jöns Jacob Berzelius nombró cerio al elemento de número atómico 58 que descubrió en 1803, de forma independiente con Martin Heinrich Klaproth . [70] [71] William Hyde Wollaston en 1802 también había descubierto un segundo elemento, el paladio , al que inicialmente quiso bautizar "ceresio" ( ceresio ) en honor a la nueva estrella. Sin embargo, cuando publicó su descubrimiento en 1805 , resultó que el nombre ya había sido utilizado por Berzelius. Wollaston lo cambió por paladio, en honor al asteroide Palas . [72] [73]

Durante los primeros cincuenta años después de su descubrimiento, Ceres fue considerado un planeta y, entre otras cosas, se revisó la astrología para tener en cuenta también sus efectos. Herschel acuñó el término " asteroide " para describirlo, mientras que Piazzi lo contrastó con " planetoide ". [74] Sin embargo, a medida que el número de cuerpos que orbitaban entre Marte y Júpiter comenzó a aumentar en la segunda mitad del siglo XIX, los asteroides sufrieron una rápida reclasificación. Durante este proceso se mantuvieron distinciones en algunas publicaciones al presentar a Ceres, Pallas, Juno y Vesta; sin embargo, este hábito había cesado en su mayoría en la década de 1870, con algunas excepciones excelentes, como el Observatorio de Greenwich, que continuó incluyéndolos entre los planetas hasta finales de siglo. [75]

Desde entonces, los asteroides se han tratado principalmente de forma colectiva, agrupados según características orbitales (por ejemplo, familias ) o espectrales ( clases ), pero con poca atención al objeto individual. [76] Un giro parcial se produjo en parte por las posibilidades que ofrece la exploración espacial y por las mejores capacidades de observación de finales del siglo XX y principios de la década de 2000, en parte por el renovado interés en la evolución del sistema solar y la introducción de la nueva categoría de planetas enanos.

Ceres en la ciencia ficción

Ceres aparece en numerosas producciones de ciencia ficción .

El primer guiño literario a Ceres está presente en la novela Edison's Conquest of Mars (1897) de Garrett P. Serviss , en la que el científico Thomas Edison lidera una expedición de represalia terrestre contra los marcianos protagonistas de La guerra de los mundos , enfrascados en un segundo frente en una guerra con los habitantes de Ceres. [77] Más tarde aparecerá en la tira cómica de Buck Rogers Mummies of Ceres , publicada entre el 20 de febrero y el 14 de abril de 1936 en Estados Unidos . Isaac Asimov coloca una base astronómica sobre Ceres en las novelas del ciclo Lucky Starr (1952-1958) y en el cuento The Dying Night ( 1956). También hay pistas en The Stars My Destination de Alfred Bester , 1956 y en algunas obras de Robert A. Heinlein : The Red Planet ( Red Planet , 1949), A Martian Family ( Podkayne of Mars , 1963) y The Cat Who Walks . A través de las paredes , 1985. [78]

En novelas y cuentos posteriores, Ceres se describe principalmente como la sede de una colonia o un lugar de refugio para la raza humana: en Known Space Cycle de Larry Niven (1964-) , es la sede del gobierno del asteroide. cinturón; en Exiles to Glory (1974) , de Jerry Pournelle , tiene lugar una intriga interplanetaria; en The Venus Belt (1981) de L. Neil Smith , hay una gran ciudad subterránea conectada a numerosos asentamientos y estaciones por una especie de "carretera"; en The Dune Encyclopedia (1984) de Willis E. McNelly, es elegida capital tras la destrucción de la Tierra tras el impacto de un asteroide; [79] en la Fundación Stileman ( Buying Time , 1989) de Joe Haldeman , es el hogar de una civilización sin Estado ; en The Stone Dogs (1989) de SM Stirling , en la serie Asteroid Wars (2001-2007) de Ben Bova y en The Unincorporated War (2010) de Dani y Eytan Kollin hay una base humana; en The Killing Star (1995) de Charles R. Pellegrino y George Zebrowski , es el lugar donde se refugian los sobrevivientes de una invasión alienígena de la Tierra. Finalmente, en Los cuatro mil, los ochocientos (2016) de Greg Egan imaginamos un conflicto entre Ceres y Vesta, peleados por razones éticas contradictorias. Destacan en esta lista ¡Luna, maldita Luna! ( The Ceres Solution , 1981) de Bob Shaw , en el que Ceres es arrojado a la Luna para cancelar los "efectos" que el satélite tendría al reprimir el desarrollo de la raza humana, y The Doomsday Effect (1986) de Thomas Wren , en el que el asteroide se usa para detener un agujero negro que de otro modo devoraría la Tierra.

En su primera aparición televisiva, Ceres es un asteroide del desierto utilizado (en el año 2046) como colonia penal (séptimo episodio de la primera temporada de la serie de televisión de 1959 Al borde de la realidad , titulada Soledad [80] ). En la serie animada Exosquad (1993-1994), producida por Universal Animation Studios , Ceres alberga una instalación para la reproducción de los Neo Megas. En la película estadounidense The American Astronaut (2001) el bar en el que se lleva a cabo un concurso de baile está en Ceres. [81] Ambientada en Ceres, hogar de una colonia humana, [82] varios episodios de la serie de televisión The Expanse , que Syfy emitió por cable en los Estados Unidos en 2015 y 2016.

Por último, Ceres también aparece en algunos videojuegos , tanto como elemento enriquecedor de la trama como escenario en el que se desarrolla la acción del juego. En el universo de Warhammer 40,000 (1987), el Tratado de Ceres marca la renovación de la alianza entre el Adeptus Mechanicus y el Imperium of Humanity; [83] en Star Control 2 , la estación Ceres es el hogar del primer contacto con los Chenjesu, con quienes los humanos lucharán contra los enemigos comunes Ur-Quan; [84] Ceres alberga una colonia espacial tanto en Zone of the Enders (2001), [85] como en el videojuego de rol Transhuman Space (2002); [86] mientras que en Terminal Velocity (1995), se pide al jugador que destruya una máquina que, de lo contrario, conduciría al asteroide a estrellarse contra la Tierra. Finalmente, en Frontier: Elite II (1993) Ceres es uno de los diez planetas del sistema solar, [87] mientras que en Destiny (2014) está fortificado como puesto militar y destruido en el curso de una batalla. [88]
Sin embargo, Ceres es el escenario de las misiones del juego en Countdown to Doomsday (1990), Super Metroid (1994, 2007) desarrollado para Super Nintendo [89] y Descent 3 (1999).

Notas

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