Ceres (cüce gezegen)

Ceres (küçük gezegen tanımı: 1 Ceres; sembolü: ), Güneş'e en yakın cüce gezegen ve Mars ile Jüpiter arasında yer alan ana asteroit kuşağındaki en büyük gök cismidir.
1 Ocak 1801'de İtalyan gök bilimci Giuseppe Piazzi tarafından Palermo'da keşfedilmiştir. Piazzi, gördüğü cismin önce bulutsuluk içermeyen, yıldıza benzeyen bir kuyruklu yıldız olduğunu düşünmüş, ancak kısa sürede yaklaşık dört yıllık bir periyodu olan bir "gezegen" olduğunu fark etmiş ve bu cisme Sicilya'nın koruyucu tanrıçası Ceres'in adını vermiştir. Asteroitler arasında ilk keşfedilen olduğu için 1 numara ile adlandırılmıştır. Aynı zamanda 50 yıl boyunca da 8. gezegen olarak sınıflandırılmıştır. 950 km çapında olan Ceres, Asteroit kuşağının açık ara en büyük cismidir ve kuşağın toplam kütlesinin %32'sine sahiptir. Gözlemler sonucunda şeklinin düşük yerçekimine sahip diğer asteroitler gibi düzensiz değil, küresel olduğu ortaya konmuştur. Ceres'in yüzeyinin su buzu ve karbonat, kil gibi çeşitli hidratlı minerallerden oluştuğu tahmin edilmektedir. Ceres, taş - kaya bir çekirdek ve buzdan oluşan bir manto yüzeyi ile farklılaşmış olarak görünmektedir. Yüzeyinin altında sıvı sudan oluşan bir okyanus olma ihtimali bulunmaktadır. Yüzey sıcaklığı yaklaşık -38 C (235 K)'dir.
Ceres'in görünür büyüklüğü 6,7 ila 9,3 arasında değişir. Yüzey özellikleri, en güçlü teleskoplarla bile zar zor görülebilir. Robotik NASA uzay aracı Dawn, 2015 yılında yörünge görevi için Ceres'e yaklaşana kadar hakkında çok az şey biliniyordu. Dawn, Ceres'in beklenenden daha az büyük kratere sahip olmasına rağmen yoğun bir şekilde kraterli bir yüzeye sahip olduğunu ortaya çıkardı. Mevcut asteroit kuşağının oluşumuna dayanan modeller, Ceres'in çapından daha büyük 10 ila 15 kratere sahip olması gerektiğini önermişti.
2020 yılında yapılan bir araştırmada Ceres'in yüzeyinin altında, 40 kilometre derinliğinde tuzlu su rezervi olduğu ortaya atılmıştır.
Gözlem ve Keşif
Karşı konumdayken, Ceres Dünya'dan bakıldığında 6.7 Kadir'e kadar görünebilir. Bu sıradan bir insanın çıplak gözle göremeyeceği kadar sönük bir parlaklıktır, ancak ideal gözlem koşullarındayken, bazı keskin gözlü kişiler görebilir. Benzer bir parlaklığa düzenli olarak ulaşan tek asteroit Vesta'dır.
Bununla beraber Pallas ve 7 Irıs de karşı konumda bu parlaklığa yaklaşabilir. Kavuşum'da ise Ceres yaklaşık olarak 9.3 Kadirlik bir parlaklığa ulaşır.
Bu parlaklık, 10X50'lik bir dürbünün görebileceği en sönük parlaklıklardan biridir, bu yüzden gözlenmek istenirse Yeni Ay'da şehirden uzakta gözlemlenmelidir. 13 Kasım 1984'te Ceres'in BD+8471 yıldızının önünden geçmesi, Meksika'da, Florida'da ve Caribbean'da gözlemlendi ve uzunluğu ve şekli hakkında bize bilgi verdi. 25 Haziran 1995'te Hubble Ceres'ten gelen morötesi ışınları 50 km'lik bir çözünürlükle kaydetti.
Dawn görevinden önce, Ceres'in yüzeyinin özellikleri sadece birkaç defa açık bir şekilde gözlenmişti. Hubble tarafından çekilmiş yüksek çözünürlüklü mor ötesi fotoğraflar bize Ceres'in yüzeyinde karanlık bir leke olduğunu gösteriyordu, daha sonra da bu yere kaşifinin onuruna "Piazzi" olarak isimlendirildi. Bunun bir krater olduğu düşünüldü, daha sonra Hubble tarafından 2003 ve 2004 yıllarında çekilmiş gezegenin her yerinin göründüğü, görünür ışık fotoğrafları 11 adet daha önce bilinmeyen şekli açığa çıkardı. Bunlardan biri Piazzi'ye uyuyordu. 2012'de Keck rasathanesi tarafından uyarlanabilir optikler ile çekilen, Ceres'in her yerinin çekildiği yakın kızıl ötesi fotoğraflarını elde etti.
Sınıflandırma
Ceres'in sınıflandırılması birden fazla defa değişmiştir ve bir anlaşmazlık konusu olmuştur. Johann Elert Bode, Mars ve Jüpiter arasında var olduğuna inandığı "kayıp gezegen"in Ceres olduğuna inandı. Ceres'e bir gezegen sembolü verildi ve gezegen olarak (Vesta, Pallas ve Juno ile beraber) astronomi kitapları ve tablolarında yarım yüzyılın üzerinde yer aldı.
Ceres'in yakınlarında başka objeler keşfedildikçe astronomlar Ceres'in yeni bir gök cismi sınıfının ilk örneği olduğundan şüphelendiler. 1802'de Pallas'ın keşfi ile beraber William Herschel asteroit ("yıldız benzeri") terimini bu cisimleri ifade etmek için ilk defa kullandı. "Onlar küçük yıldızlara o kadar çok benziyor ki güçlü teleskoplarla bile ayırt etmek oldukça zordur" dedi. 1852'de astronom Johann Franz Encke Berliner Astronomisches Jahrbuch'ta geleneksel gezegen isimlendirme sisteminin bu yeni objeler için çok hantal olduğunu, onun yerine bu cisimlerin isimlerinin başına keşif sırasına göre numaralandırması gerektiğini beyan etti. İlk olarak, numaralandırma sistemi beşinci astreoit olan 5 Astraea ile başladı ve birinci numara verildi. Ancak 1867 yılında Ceres'in yeni numaralandırma sistemine adapte edilmesiyle 1 Ceres ile 1. sıra Ceres'e verilmiştir.
1860'larda astronomlar yaygın olarak Ceres gibi asteroitler ile ana gezegenlerin arasında temel bir fark olduğunu kabul etmişlerdi, ama "gezegen" kelimesi henüz tam olarak tanımlanmamıştı. Daha sonra 2006'da Plüton çerçevesindeki bir toplantıda "gezegen" kavramını tam olarak tanımlamıştır ve Ceres'in muhtemel yeniden sınıflandırmasını da gerçekleştirmiştir. Astronomik adlandırma ve sınıflandırmadan sorumlu küresel kuruluş olan Uluslararası Astronomi Birliği'nden (IAU) önceki bir teklif, bir gezegeni "a: equilibrium (neredeyse küresel bir şekil) olmasına yetecek kadar kütle çekimi olması (çünkü kütle çekimi her yönde eşittir ve bu kütlenin gücü arttıkça başka kuvvetlerin bu gök cismine yaptığı etkiden fazla gelir.) ve b: Yıldız olmayıp, bir yıldızın çevresinde dolanan, başka bir gezegenin uydusu olmayan gök cisimleridir." Bu tanım Ceres'i Güneş'e yakınlık bakımından 5. gezegen yapmaktadır; ama 24 Ağustos 2006'daki toplantı bu tanıma "Bir gezegen yörüngesinde var olan tek cisim olmalıdır" maddesini ekledi. Bu yeni tanımla, Ceres bir gezegen olmaktan çıktı çünkü yörüngesini Asteroit Kuşağı'ndaki binlerce başka asteroit ile paylaşıyordu. Öyle ki, kuşak'taki cisimlerin toplam kütlesinin sadece %25'ini oluşturuyordu. Ceres gibi yeni tanıma göre gezegen olmayıp, son madde eklenmeden önce gezegen olan cisimler Cüce Gezegen olarak kabul edildi.
IAU 2006'da Ceres'i cüce gezegen kabul ettiğinden beri, Ceres'in hala asteroit olup olmadığı konusunda karışıklık vardı. NASA'nın internet sitesinde, Vesta'nın var olan en büyük asteroit olduğu yazmaktadır. IAU bu konuda belirsiz davranır. Yine de IAU'ya bağlı olan Minor Planet Center (Küçük Gezegen Merkezi) bunun gibi objeleri kataloglandıran bir organizasyon, cüce gezegenlerin ikili adlandırmalara sahip olabileceğini belirtir. IAU/USGS/NASA ortak olarak yer adları sözlüğünde Ceres'i hem cüce gezegen hem de asteroit olarak sınıflandırmışlardır.
Yörünge
Ceres Mars ile Jupiter'in arasındaki Asteroit Kuşağı'nda 4,6 Dünya yılı'na denk bir periyot ile hareket eder. Başka gezegenler ve cüce gezegenler ile kıyaslandığında, Ceres (çok olmasa dahi) eğik bir yörüngede hareket eder. 10,6'lik bir eğime (i) sahiptir (Merkür'ün yörüngesi 7, Plüton ise 17'dir). Yörüngesel dışmerkezliği (e) = 0,08'dir (Mars 0,09'dur).
Ceres bir asteroit ailesinin parçası değildir. Muhtemelen büyük buz oranı sebebiyle, aynı bileşimlere sahip daha küçük cisimler çoktan süblimleşmiş ve dağılmış olurlardı. Bir zamanlar Gefion Asteroit Ailesi'nden olduğu düşünülse de daha sonrasında farklı bileşenlere sahip olduğu keşfedilmiştir.
Rezonans
Küçük boyutları ve çok geniş bir alana yayılmaları sebebiyle Asteroit kuşağındaki cisimler birbirleriyle nadiren rezonans etkileşimine girerler. Yine de Ceres, başka asteroitleri yakalayıp 1:1 rezonansa sokup onları geçici trojana çevirebilir. Bu cisimleri birkaç yüz bin ila 2 milyon yıldan fazla bir süre tutabilir. Bunun gibi 50 adet cisim belirlendi. Ceres ile Pallas, 1:1 yörüngesel rezonansına yakındır (yörünge farklılıkları sadece %0,2'dir) ama bu yakınlık astronomik ölçekte önemli değildir.
Dönüş ve eksen eğimi
Ceres'in kendi etrafındaki bir dönüşü(1 Ceres günü) 9 saat 4 dakikadır. Ceres'in başlangıç meridyeni Dawn ekibi tarafından küçük bir ekvatoryel krater olan Kait'i seçmişlerdir. 4'lik bir eksen eğimi vardır. Bu Ceres'in kutuplarında kalıcı olarak gölgede kalmış kraterlerin soğuk tuzağı olarak işlev görmesi için yeterlidir. Ay ve Merkür'de olanla benzer olarak bu kraterler zamanla su buzu biriktirirler. Yüzeyeden salınan su moleküllerinin yaklaşık %0.14'ünün bu tuzaklarda sona ermesi beklenmektedir. Ceres'in yörüngesine giren ilk uzay aracı, Ceres güneş ışığı alma bakımından enlemde neredeyse hiç mevsimsel değişiklik göstermez. 3 milyon yıldan uzun sürelik Jüpiter ve Satürn'ün kütle çekimi Ceres'in döngüsel eğimini 2-20'ye kadar tetikledi, tahmini olarak en son 14.000 yıl önce mevsimsel değişim gözlemlendi. Eğimin en çok olduğu dönemlerde gölgede kalan kraterler muhtemelen
Güneş Sistemi'nin yaşı boyunca patlamalardan ve kuyruklu yıldız çarpışmalarından en çok su-buz tutan şeylerdir.
Köken ve Evrim
Ceres 4.56 milyar yıl önce yaşamayı başaran bir öngezegendir, Vesta ve Pallas ile beraber iç güneş sisteminde sadece 3 adet ön gezegen cüce gezegen olmayı başarmıştır. Başaramayanlarsa ya birbirleriyle çarpışır, ya da Jüpitere çekilirler. Ceres'in şu anda bulunduğu Asteroit Kuşağında değil, Jüpiter ile Satürn arasında bir yerde oluştuğu düşünülüyor, daha sonraysa Jüpiterin kütle çekimi ile asteroit kuşağına savrulduğu ve yörüngeye oturduğu tahmin ediliyor. Üzerindeki Occator Kraterindeki saf amonyağın varlığı bu cüce gezegenin oluşumunun Güneş Sisteminin dış kısımlarında oluştuğunu destekler.
Ceresin jeolojik evrimi, oluşumu sırası ve sonrasında oluşan ısı kaynaklarına bağlıydı. Radyonüklitlerin gezegenimsi birikim ve bozunmasından kaynaklanan darbe enerjisinden oluştu (muhtemelen alüminyum-26 gibi kısa ömürlü soyu tükenmiş radyonüklitler dahil).
Bunlar Ceresin oluşumundan kısa süre sonra kayasal bir çekirdeğe ve buzla kaplı bir yüzey için, hatta belki de bir sıvı okyanus için dahi yeterlidir. Böyle bir okyanus zamanında oluşmuşsa, şu anda donması sebebiyle bir buz tabakası oluşturması lazımdır. Ancak Dawnın buna benzer bir tabaka hakkında herhangi bir kanıt bulamamasından ötürü, Ceresin ilk zamanlardaki yüzeyinin parça parça tahrip edildiğini göstermektedir.
Ceres beklenmedik bir şekilde çok az miktarda büyük krater içerir. Bu durum, şekil değişimi ve buz volkanlarının eski jeolojik kanıtları yok ettiğinin göstergesidir. Tutarlı bir hidrotermal aktivite ile 50 derecenin üstünde kimyasal tepkimelerde oluşan Killer ve Karbonatlar Ceresin üzerinde mevcuttur.
Ceres zamanla kayda değer bir jeolojik aktivite azalması göstermiştir, çarpışma kraterlerinin domine ettiği bir yüzeye sahip olmasına rağmen, Dawndan gelen kanıtlar gösterir ki içsel süreçler Ceresin yüzeyini önemli bir miktarda şekillendirmeye devam etmiştir ve Ceresin genç yaşta boyutundan ötürü jeolojik olarak ölmesi beklentilerini haksız çıkarmıştır.
Muhtemel yaşanılabilirlik
Her ne kadar Ceres Dünya'dan sonraki evimiz olarak Mars, Titan, Europa ya da Enceladus kadar konuşulmasa da, Güneş Sistemi'nde Dünya'dan sonra en çok su bulunduran cisimdir. Yüzeyinin altındaki tuzlu su havzaları yaşam için uygun bir ortam oluşturur. Her ne kadar Europa ve Enceladus'un yaptığının aksine bir gelgit etkisine maruz kalmasa dahi, Güneş'e yeteri kadar yakın olduğu için hala uzun ömürlü radyoaktif izotoplar yüzeyine ulaşır, ki yüzeyinin altında sıvı su bulundurması için yeterlidir. Uzaktan tespit edilen organik bileşikler ve yakın yüzeyinde su ile karışık %20'lik bir karbon kütlesi organik kimya için güzel imkanlar sağlayabilir. Biokimyasal elementler bakımından, Ceres karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojen zenginidir. Ama henüz fosfor keşfedilmemiştir, ayrıca Hubble UV gözlemlerinin aksine, kükürt Dawn tarafından tespit edilememiştir.