سيريس (كوكب قزم)

سيريس ( تسمية كوكب صغير : 1 سيريس ) هو كوكب قزم فى حزام الكويكبات الرئيسى بين مدارى المريخ والمشترى . كان أول كويكب معروف، اكتشفه جوزيبى بيازى فى 1 يناير سنة 1801 فى مرصد باليرمو الفلكى فى سيسيليا ، و اتعلن عنه كوكب جديد. صُنف سيريس بعدين كويكب ، ومؤخر كوكب قزم، و هو الكوكب الوحيد اللى لا يتجاوز مدار نيبتون ، و هو الاكبر حجم اللى لا يملك قمر. قطر سيريس ربع قطر القمر بالتقريب . صغر حجمه يعنى أنه لحد فى أشد حالات سطوعه، يكون خافت اوى بحيث مش ممكن رؤيته بالعين المجردة ، إلا فى سماء حالكة السواد. يتراوح قدره الظاهرى بين 6.7 و9.3، و ذروته عند التقابل (لما يكون فى أقرب نقطة من الأرض ) مرة كل 15 ل16 شهر . ونتيجةً لذلك، تكاد معالم سطحه تكون يا دوبك مرئية لحد باستخدام أقوى التلسكوبات، ولم يُعرف عنه الكتير لحد اقتربت مركبة ناسا الفضائية الآلية " <i id="mwmQ">دون" من سيريس فى مهمتها المدارية سنة 2015.

داون لقت سطح سيريس مزيج من الماء والجليد والمعادن المائية زى الكربونات والطين . تشير بيانات الجاذبية لأن سيريس متمايز جزئى لوشاح/لب موحل (جليد-صخرى) وقشرة أقل كثافة ، لكن أقوى، تتكون من 30% من الجليد على الاكتر حسب الحجم. رغم ان سيريس يفتقر على الأرجح لمحيط داخلى من الماء السائل، لكن المحاليل الملحية لسه تتدفق عبر الوشاح الخارجى وتصل لالسطح،و ده يسمح للبراكين الجليدية زى أهونا مونس بالتشكل كل خمسين مليون سنة بالتقريب . ده يجعل سيريس أقرب جسم بركانى جليدى معروف نشط لالشمس . يتمتع سيريس بغلاف جوى هش اوى ومؤقت من بخار الماء، تنبعث من مصادر محلية على سطحه.

 تاريخ 

 اكتشاف 

فى السنين بين قبول مركزية الشمس فى القرن التمنتاشر واكتشاف نيبتون كتير من الفلكيين جادلوا إن القوانين الرياضية كانت بتتنبأ بوجود كوكب مخفى أو مفقود بين مدارين المريخ والمشترى . سنة 1596، اعتقد عالم الفلك النظرى يوهانس كيبلر أن النسب بين مدارات الكواكب ستتوافق مع " تصميم الله " بس بإضافة كوكبين: واحد منهم بين المشترى والمريخ والتانى بين الزهرة وعطارد. تساءل منظرون تانيين ، زى إيمانويل كانط ، عما إذا كانت الفجوة قد نشأت عن جاذبية المشتري؛ سنة 1761، تساءل عالم الفلك والرياضيات يوهان هاينريش لامبرت : "ومين يعرف؟ ممكن فعلان فيه كواكب مفقودة كانت فى المسافة الواسعة بين المريخ والمشتري! فهل ده ينطبق كمان على الأجرام السماوية زى ما هو على الأرض؟ إن الأقوى بيغلب الأضعف، و إن المشترى وزحل مكتوب لهم يفضلوا ينهبوا للأبد؟"  سنة 1772، نشر عالم الفلك الألمانى يوهان إليرت بود ، مستشهدًا بيوهان دانيال تيتيوس ، صيغة اتعرفت بعدين باسم قانون تيتيوس-بود اللى بدت وكأنها تتنبأ بمدارات الكواكب المعروفة باستثناء فجوة غير مفسرة بين المريخ والمشترى. تنبأت دى الصيغة بأنه لازم يكون هناك كوكب آخر بنصف قطر مدارى يقارب 2.8 وحدة فلكية (AU)، أو 420مليونكم، من الشمس  كسب قانون تيتيوس-بود المزيد من المصداقية مع اكتشاف ويليام هيرشل سنة 1781 لأورانوس قرب المسافة المتوقعة لكوكب أبعد من زحل . سنة 1800، بعتت مجموعة برئاسة فرانز زافير فون زاك ، محرر المجلة الفلكية الألمانية المراسلات الشهرية ، طلبات ل4 وعشرين عالم فلك من اصحاب الخبرة، سماهم اسم " الشرطة السماوية "،  طالب منهم توحيد جهودهم والبدء فى بحث منهجى عن الكوكب المتوقع. و رغم أنهم لم يكتشفوا سيريس، إلا أنهم عثروا بعدين على الكويكبات بالاس وجونو وفيستا .

كان واحد من علما الفلك اللى تم اختيارهم للبحث هو جوزيبى بيازى ، و هو قس كاثوليكى فى أكاديمية باليرمو، صقلية . قبل تلقيه دعوة للانضمام لالمجموعة، اكتشف بيازى سيريس فى 1 يناير 1801. كان يبحث عن "النجم رقم 87 فى كتالوج النجوم البروجية للسيد لا كاى "، لكنه وجد أنه "سبقه نجم آخر". بدل نجم، وجد بيازى جسم متحرك يشبه النجم، اللى اعتقد فى البداية أنه مذنب. رصد بيازى سيريس أربع وعشرين مرة، و كانت آخر مشاهدة له فى 11 فبراير 1801، لما قاطع المرض عمله. أعلن اكتشافه فى 24 يناير 1801 فى رسايل لاثنين من زملاته الفلكيين، مواطنه بارنابا أوريانى من ميلانو وبود فى بيرلين . وصفه بأنه مذنب، لكن "نظر لبطء حركته وانتظامها، فقد خطر ببالى كذا مره أنه ممكن يكون شيئًا احسن من المذنب". فى ابريل، بعت بيازى ملاحظاته الكاملة لأوريانى وبودى وعالم الفلك الفرنساوى جيروم لالاند . اتنشرت المعلومات فى عدد سبتمبر 1801 من مجلة  . بحلول ده الوقت، تغير الوضع الظاهرى لسيريس (و سبب ده أساس لحركة الأرض حول الشمس) و كان قريب اوى من وهج الشمس بالنسبة لعلما الفلك التانيين لتأكيد ملاحظات بيازى. و نهاية العام، كان مفترض أن يبقا سيريس مرئى مرة تانيه، لكن بعد الفتره دى الطويلة، كان صعب التنبؤ بموقعه. ولاستعادة سيريس، طور عالم الرياضيات كارل فريدريش جاوس ، اللى كان من العمر 4 وعشرين سنه ساعتها ، طريقة فعالة لتحديد المدار . وتوقع مسار سيريس فى أسابيع قليلة وبعت نتائجه لفون زاك. و فى 31 ديسمبر 1801، وجد فون زاك وزميله شرطى السماء هاينريش دبليو إم أولبرز سيريس قرب الموقع المتوقع واستمرا فى تسجيل موقعه. وعلى بعد 2.8 وحدة فلكية من الشمس، بدا أن سيريس يتوافق مع قانون تيتيوس-بود بشكل مثالى بالتقريب ؛ لما تم اكتشاف نيبتون سنة 1846، أى قبل ثمانى وحدات فلكية من المتوقع، استنتج معظم علما الفلك أن القانون كان مصادفة.

 تصنيف 

تصنيف سيريس تغير اكتر من مرة، و كان موضع خلاف. اعتقد بود أن سيريس هو "الكوكب المفقود" اللى اقترح وجوده بين المريخ والمشترى. خُصص لسيريس رمز كوكبي، و فضل مدرج ككوكب فى كتب وجداول علم الفلك (ل جانب بالاس وجونو وفيستا) لاكتر من نصف قرن. مع اكتشاف أجسام تانيه فى جوار سيريس، ابتدا علما الفلك يشتبهون فى أنها تمثل أول فئة جديدة من الأجسام. لما تم اكتشاف بالاس سنة 1802، قدم هيرشل مصطلح الكويكب ("شبيه بالنجوم") لهذه الأجسام، وكتب أنها "تشبه النجوم الصغيرة لدرجة يصعب تمييزها عنها، لحد باستخدام تلسكوبات جيدة جدًا". سنة 1852، أعلن يوهان فرانز إنكى ، فى برلينر فلكيوبس ، أن النظام التقليدى لمنح رموز الكواكب مرهق اوى بالنسبة لهذه الأجسام الجديدة وقدم طريقة جديدة لوضع الأرقام قبل أسمائها حسب ترتيب الاكتشاف. ابتدا نظام الترقيم فى البداية بالكويكب الخامس، 5 أستريا ، كرقم1، لكن سنة 1867، تم اعتماد سيريس فى النظام الجديد تحت اسم 1سيريس.

 قابلية السكن 
بديل=a polar image of Ceres showing dark blue across the northern hemisphere|تصغير|تركيز الهيدروجين (باللون الأزرق) فى المتر العلوى من الريجوليث يشير لوجود جليد الماء
مع أن سيريس لا يُناقش بنشاط باعتباره موطن محتمل للحياة الميكروبية بره الأرض زى ما هو الحال مع المريخ أو اوروبا أو إنسيلادوس أو تيتان ، إلا أنه فيه اكبر كمية من الماء من أى جسم فى النظام الشمسى الداخلى بعد الأرض، ومن المحتمل أن توفر جيوب المحلول الملحى الموجودة تحت سطحه موطن للحياة. على عكس اوروبا أو إنسيلادوس، فإنه لا يتعرض لتسخين المد والجزر ، ولكنه قريب بما يكفى من الشمس، وفيه ما يكفى من النظائر المشعة طويلة العمر، للحفاظ على الماء السائل فى باطنه لفترات طويلة. ممكن يوفر الكشف عن المركبات العضوية عن بعد ووجود الماء المخلوط بنسبة 20٪ من الكربون بالكتلة فى سطحه القريب ظروف مواتية للكيمياء العضوية. من العناصر الكيميائية الحيوية، سيريس غنى بالكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين ، لكن الفوسفور لم يتم اكتشافه بعد، والكبريت، رغم أنه تم اقتراحه بملاحظات هابل فوق البنفسجية، لم يتم اكتشافه بداون .

 الملاحظة والاستكشاف 

 ملاحظة 
بديل=a brown fuzzy sphere with some blurry bright and dark spots|left|تصغير|صورة مُحسّنة لكوكب سيريس التقطها تلسكوب هابل، هيا احسن صورة تم التقاطها بتلسكوب، التقطت سنة 2004
لما يكون فى حالة معارضة قرب الحضيض ، ممكن يوصل سيريس لقدر ظاهرى قدره +6.7. وده خافت اوى بحيث مش ممكن رؤيته بالعين المجردة المتوسطة، لكن فى ظل ظروف الرؤية المثالية، قد تتمكن العيون الثاقبة من رؤيته. فيستا هو الكويكب الوحيد التانى اللى ممكن يوصل بانتظام لقدر ساطع مماثل، فى الوقت نفسه يفعل بالاس و 7 إيريس ذلك بس لما يكونان فى حالة معارضة و قرب الحضيض. لما يكون فى حالة اقتران ، يكون لسيريس قدر حوالى +9.3، اللى يتوافق مع أضعف الأجسام المرئية باستخدام مناظير 10 × 50؛ وبالتالي، ممكن رؤيته باستخدام زى دى المناظير فى سماء ليلية مظلمة وواضحة بشكل طبيعى حول القمر الجديد .

تم رصد احتجاب النجم BD+8°471 بسيريس فى 13 نوفمبر 1984 فى المكسيك وفلوريدا وعبر منطقة البحر الكاريبى ،و ده سمح بقياسات احسن لحجمه وشكل وبياضه. فى 25 يونيه 1995، حصل هابل على صور فوق بنفسجية لسيريس باستخدام  سنة 2002، مرصد كيك اخد صور بالأشعة الحمرا بدقة  الدقة باستخدام البصريات التكيفية . قبل مهمة داون ، لم يتم اكتشاف سوى عدد قليل من السمات السطحية بشكل لا لبس فيه على سيريس. أظهرت صور هابل عالية الدقة بالأشعة فوق البنفسجية سنة 1995 بقعة داكنة على سطحه، اللى سماها اسم "بيازي" تكريم لمكتشف سيريس. كان يُعتقد أنها فوهة بركان. أظهرت صور الضوء المرئى للدوران الكامل اللى التقطها هابل فى 2003 و2004 واحده من عشرة سمة سطحية ممكن التعرف عليها، وطبيعتها غير محددة. تتوافق إحداها مع سمة بيازى. أظهرت صور الأشعة تحت الحمرا القريبة لدوران كامل، اللى التقطها مرصد كيك باستخدام البصريات التكيفية سنة 2012، سمات ساطعة ومظلمة تتحرك مع دوران سيريس. كانت اثنتان من السمات المظلمة دائرية الشكل وافترض أنهما فوهات بركان؛ لوحظ أن واحد منهم فيه منطقة مركزية ساطعة، وتم تحديد التانى على أنه ميزة بيازى. كشف الفجر فى النهاية أن بيازى هيا منطقة مظلمة فى نص فينديميا بلانيتيا ، قرب فوهة دانتو ، و أن الميزة المظلمة التانيه جوه هانامى بلانيتيا وقريبة من فوهة أوكاتور .

 مهمة مركبة داون 
بديل=A great pink ellipse forms around a small green dot, which slowly gets surrounded by a mattte pink halo.|تصغير|رسوم متحركة ' الفجر حول سيريس من 1 فبراير 2015 ل1 فبراير 2025
بديل=Dawn seen ion drive firing|تصغير|تصور الفنان لمركبة <i id="mwBZ4">داون الفضائية

فى أوائل تسعينيات القرن العشرين، ناسا ابتدت برنامج اسمه "الاستكشاف"، و كان المفروض يبقى سلسلة من بعثات علمية بتكلفة قليلة. سنة 1996، فريق الدراسة بتاع البرنامج اقترح مهمة مهمة اوى علشان يستكشفوا حزام الكويكبات باستخدام مركبة فضائية فيها محرك أيونى. التمويل كان مشكلة بالتقريب لمدة عشر سنين، لكن بحلول سنة 2004، مركبة "داون" عَدّت المراجعة التصميمية المهمة.

اتطلقت "داون"، أول مهمة فضائية تزور فيستا أو سيريس، فى 27 سبتمبر 2007.

وفى 3 مايو 2011، "داون" أخدت أول صورة موجهة ليها هيا على بُعد 1٫2 مليون كيلومتر من فيستا.

بعد ما دارت حوالين فيستا لمدة 13 شهر، استخدمت "داون" محركها الأيونى وسافرت على سيريس، والالتقاط الجاذبى حصل فى 6 مارس 2015 على مسافة  ، قبل 4 أشهر من تحليق مركبة نيو هورايزونز فوق بلوتو.

تضمنت أجهزة المركبة الفضائية كاميرا تأطير، ومطياف بصرى و أشعة تحت الحمرا ، وكاشف لأشعة غاما والنيوترونات . فحصت دى الأجهزة شكل سيريس وتركيبه العنصرى. فى 13 يناير 2015، مع اقتراب داون من سيريس، التقطت المركبة الفضائية صورها الأولى بدقة قريبة من دقة هابل، كاشفةً عن فوهات صدام و بقعة صغيرة عالية البياض على السطح. اتعملت جلسات تصوير إضافية، بدقة متزايدة، من فبراير لابريل. مهمة داون ضمت دراسة سيريس بسلسلة من المدارات القطبية الدائرية ' ارتفاعات منخفضة متتالية. دخلت المركبة مدارها الرصدى الاولانى (RC3) حول سيريس على ارتفاع  فى 23 ابريل 2015، والبقاء لمدة مدار واحد بس (15 يوم). بعدين قلصت المركبة الفضائية مسافة مدارها ل لمداره الرصدى التانى ("المسح") لمدة 3 أسابيع، بعدين ل ("HAMO؛" مدار رسم الخرائط على ارتفاعات عالية) لمدة شهرين بعدين لمداره النهائى عند  ("لامو؛" مدار رسم الخرائط على ارتفاع منخفض) لمدة 3 أشهر على الأقل. فى اكتوبر 2015، أصدرت وكالة ناسا صورة ملونة حقيقية لسيريس التقطتها داون . سنة 2017، تم تمديد مهمة داون لأداء سلسلة من المدارات الأقرب حول سيريس لحد نفد الهيدرازين المستخدم للحفاظ على مداره.

داون بسرعه اكتشفت دليل على النشاط البركانى الجليدى. اتشافت بقعتان ساطعتان مميزتان (أو سمات عالية البياض) جوه فوهة بركانية (تختلف عن البقع المضيئة اللى لوحظت فى صور هابل السابقة) فى صورة بتاريخ 19 فبراير 2015،و ده اتسبب فى تكهنات حول أصل بركانى جليدى محتمل أو إطلاق الغازات. فى 2 سبتمبر 2016، جادل علما من فريق داون فى ورقة علمية بأن جبل أهونا هو أقوى دليل لحد دلوقتى على السمات البركانية الجليدية على سيريس. فى 11 مايو 2015، أصدرت وكالة ناسا صورة عالية الدقة بتبيين أن البقع تتكون من شوية بقع أصغر. فى 9 ديسمبر 2015، أفاد علما ناسا أن البقع المضيئة على سيريس ممكن تكون مرتبطة بنوع من الملح، و بالخصوص شكل من أشكال المحلول الملحى اللى فيه كبريتات المغنيسيوم سداسى الهيدرات ( MgSO4 · 6H2O )؛ وُجِد كمان أن البقع مرتبطة بالطين الغنى بالأمونيا . فى يونيه 2016، وُجِد أن أطياف الأشعة تحت الحمرا القريبة لهذه المناطق الساطعة تتوافق مع كمية كبيرة من كربونات الصوديوم ( Na2 CO 3 )، ده معناه أن النشاط الجيولوجى الأخير ممكن كان له دور فى إنشاء البقع المضيئة.

من يونيه لاكتوبر 2018، دارت داون حول سيريس من مسافة قريبة توصل ل35 كم (22 ميل) لمسافة توصل ل4,000 كم (2500  خلصت مهمة الفجر فى 1 2018 بعد نفاد وقود المركبة الفضائية.

 البعثات المستقبلية 
فريق من وكالة الفضاء الاوروبية سنة 2020، اقترح مفهوم مهمة كالاثوس ، هيا مهمة متبع فوهة أوكاتور ، لإعادة عينة من طبقات الكربونات الساطعة والمواد العضوية الداكنة لالأرض. وتقوم إدارة الفضاء الوطنية الصينية بتصميم مهمة إعادة العينات من سيريس اللى من المقرر أن تتم خلال عشرينات القرن الواحد و عشرين.

 شوف كمان 

 قائمة الكويكبات الاستثنائية
 قائمة أجرام النظام الشمسى حسب الحجم
 قائمة الكواكب السابقة

 ملحوظات 

 مراجع 

 لينكات برانيه 

 Ceres Trek – متصفح خرائط متكامل لمجموعات البيانات والخرائط لـ 1سيريس
 نموذج سيريس ثلاثى الأبعاد – ناسا
 الوجهة سيريس: الإفطار عند الفجر – ناسا
 الصفحة الرئيسية لمهمة الفجر فى معمل الدفع النفاث
 محاكاة مدار سيريس
 خريطة تفاعلية للكوكب القزم من Google Ceres 3D
 كيف حدد غاوس مدار سيريس  من keplersdiscovery.com
 خريطة متحركة مُعاد إسقاطها وملونة لكوكب سيريس (22 فبراير 2015)

 نموذج دوار بارز لكوكب سيريس من تصميم شون دوران (حوالى 60% من دورة كاملة؛ يبتدى من أوكاتور فى نص الطريق فوق المركز)
 Ceres (dwarf planet)
 Ceres


سيريس