Ceres (hành tinh lùn)

| discoverer = Giuseppe Piazzi
| discovered = 1 tháng 1 năm 1801
| mpc_name = (1) Ceres
| pronounced =
| named_after = Cerēs
| alt_names = A899 OF; 1943 XB
| adjectives = Cererian, -ean ()
| mp_category = Hành tinh lùnVành đai chính
| orbit_ref =
| epoch = 1 tháng 7 năm 2021(JD 2 459 396,5)
| aphelion = |AU|e6km|abbr=unit|lk=on}}
| perihelion = |AU|e6km|abbr=unit}}
| time_periastron = 6 tháng 12 năm 2022
| arg_peri = |u=°}}
| p_semimajor = }}
| p_eccentricity = }}
| p_inclination = |u=°}}
| p_mean_motion =
| perihelion_rate = }}
| node_rate = }}
| allsatellites = yes
| dimensions = (964,4 × 964,2 × 891,8) ± 0,2 km
| equatorial_radius = 487,3 ± 1,8 km
| polar_radius = 454,7 ± 1,6 km
| moment_of_inertia_factor =
| escape_velocity = km/s
| axial_tilt = khoảng 4°
| temp_name1 = Kelvin
| min_temp_1 = khoảng 110 K
| max_temp_1 = 235 ± 4 K
| spectral_type = C
| magnitude = 6,64 đến 9,34 (phạm vi)9,27 (tháng 7 năm 2021) là hành tinh lùn nhỏ nhất được biết trong Hệ Mặt Trời và là hành tinh lùn duy nhất trong vành đai tiểu hành tinh chính ở khoảng giữa Sao Mộc và Sao Hỏa. Hành tinh lùn này được Giuseppe Piazzi phát hiện vào ngày 1 tháng 1 năm 1801 và được đặt tên theo nữ thần Hy Lạp Ceres – nữ thần của cây cỏ, mùa màng và tình mẫu tử. Trong một nửa thế kỷ, nó được cho là hành tinh thứ 8.

Với đường kính khoảng , Ceres là vật thể lớn nhất và nặng nhất trong vành đai chính, và chiếm 32% tổng khối lượng vành đai chính. Các quan sát gần đây xác định được nó có dạng hình cầu, không giống như hình dạng bất định của các vật thể nhỏ hơn với lực hấp dẫn yếu hơn.

Từ Trái Đất, cấp sao biểu kiến của Ceres vào khoảng 6,7 đến 9,3 và do đó lúc sáng nhất nó vẫn bị rất mờ khi nhìn bằng mắt thường.

Lịch sử khám phá và đặt tên
Khám phá
upright|thế=A man in a priest's clothes sits below a shining star|trái|nhỏ|Giuseppe Piazzi, người khám phá ra Ceres
Ý tưởng rằng một hành tinh chưa được phát hiện có thể tồn tại giữa quỹ đạo Sao Hỏa và Sao Mộc được Johann Elert Bode đề xuất đầu tiên vào năm 1772. Mô hình này được dự đoán có bán trục chính gần bằng 2,8 AU đối với quỹ đạo của các hành tinh bị mất. Ông tìm kiếm ngôi sao thứ 87 trong Danh mục các ngôi sao Hoàng đạo của Nicolas Louis la Caille, Piazzi quan sát Ceres tổng cộng trong 24 giờ, lần quan sát cuối cùng vào ngày 11 tháng 2 năm 1801 khi ông bị bệnh tật. Piazzi công bố khám phá của mình vào ngày 24 tháng 1 năm 1801 trong một bức thư mà ông chỉ gửi cho hai đồng hương là nhà thiên văn Barnaba Oriani ở Milan và Johann Elert Bode ở Berlin. Piazzi tuyên bố ngôi sao này là một sao chổi, nhưng vì chuyển động của nó rất chậm và khá đều, tôi đã nhiều lần nghĩ rằng nó có thể là một thứ gì đó hơn là một sao chổi. Mãi cho đến thập niên 1970, khi dùng phương pháp quang hồng ngoại cho phép đo đạc chính xác hơn về suất phản chiếu của Ceres, các nhà khoa học xác định đường kính của Ceres là 939&nbsp;km.

Ceri, một nguyên tố kiềm thổ được phát hiện vào năm 1803, được đặt theo tên của Ceres.

Quỹ đạo

Ceres quay trên quỹ đạo nằm giữa quỹ đạo của Sao Hỏa và Sao Mộc. Gần nằm chính giữa vành đai tiểu hành tinh, Ceres có chu kỳ quỹ đạo 4,6 năm Trái Đất. một tập hợp các thành viên san sẻ những phần quỹ đạo giống nhau, gợi ra về nguồn gốc chung thông qua vụ va chạm với tiểu hành tinh trong quá khứ. Ceres sau đó được phát hiện có thành phần khác với các thành viên trong họ tiểu hành tinh Gefion, Sự thiếu đi thành phần trong Ceres như một thành viên trong họ Gefion được tin rằng vào thời điểm hình thành của Hệ Mặt Trời, tỷ lệ băng trong thành phần của nó sẽ bị thăng hoa đến khi không còn nữa. Bởi khối lượng nhỏ cùng với khoảng cách rất lớn giữa cả hai vật thể, hiếm khi xảy ra cộng hưởng quỹ đạo trên khắp vành đai tiểu hành tinh. Tuy nhiên, Ceres có thể đưa các tiểu hành tinh khác rơi vào mức cộng hưởng quỹ đạo tạm thời 1:1 tối đa 2 triệu năm, có đến khoảng 50 vật thể đã được biết đến có mức cộng hưởng như vậy.

Chuyển động tự quay và độ nghiêng trục

Chu kỳ tự quay của Ceres là 9 giờ 4 phút, và độ nghiêng trục quay là 4°, đủ bé để các miệng núi lửa trên vùng cực bị chìm vĩnh viễn trong bóng tối, chúng được cho là sẽ hoạt động như bẫy ngưng tụ và tích tụ băng theo thời gian tương tự như trên Mặt Trăng và Sao Thủy. Khoảng 0,14% các phân tử nước thoát hơi khỏi bề mặt, bật lên ba lần trước khi chúng thoát ra ngoài hoặc bị mắc kẹt bên trong bẫy. Khối lượng riêng của Ceres là 2,162 ± 0,008 g/cm³,

Ceres nặng khoảng 1/3 tổng khối lượng vành đai tiểu hành tinh, Ceres là hành tinh lùn duy nhất nằm bên trong vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Diện tích của Ceres tương đương với diện tích nước Argentina. Mô hình toán học hiện tại cho rằng đá trên Ceres một phần rất khác biệt, thậm chí có khả năng chứa lõi nhỏ, nhưng dữ liệu phù hợp hơn cho thấy Ceres chứa một lớp manti giàu silicat ngậm nước nhưng lại không có lõi.
có đường kính không quá 60&nbsp;km, sản xuất ra khoảng 3&nbsp;kg nước trong mỗi giây. Hai vùng có khả năng phát ra nước là vùng Piazzi (ở vĩ độ 123° kinh đông và 23° kinh bắc) và vùng Region A (231° kinh đông và 23° kinh bắc), được quan sát trong vùng cận hồng ngoại của Đài thiên văn Keck chỉ định là các vùng tối. Cơ chế có khả năng xảy ra trong việc thoát hơi nước là sự thăng hoa từ lớp băng tiếp xúc tại bề mặt khoảng 0,6&nbsp;km², sự phun trào núi lửa băng trên Ceres do nội nhiệt phóng xạ, Năm 2015, David Jewitt liệt Ceres vào danh sách các tiểu hành tinh hoạt động. Ở khoảng cách tới Mặt Trời khoảng 5 AU, bề mặt băng không ổn định, vì vậy nó được cho là sẽ bốc hơi nếu nó tiếp xúc trực tiếp với bức xạ Mặt Trời. Băng nước có thể di chuyển từ tầng sâu lên đến bề mặt, nhưng sẽ bị thất thoát ra bên ngoài trong thời gian ngắn. Sự thăng hoa trên bề mặt dự kiến sẽ thấp hơn khi Ceres nằm ở điểm viễn nhật trên quỹ đạo, trong khi Ceres phát xạ được phần nội năng sẽ không bị ảnh hưởng bởi vị trí quỹ đạo của nó. Dữ liệu trước đây thích hợp hơn cho việc băng nước bị thăng hoa như sao chổi,

Nghiên cứu sử dụng Máy dò tia gamma và neutron (GRaND) của Dawn tiết lộ rằng Ceres làm tăng các electron khi nhận từ gió mặt trời. Giả thuyết được chấp nhận nhiều nhất là các electron này có được là do va chạm giữa gió mặt trời và ngoại quyển mỏng chứa hơi nước của Ceres.

Năm 2017, Dawn xác nhận Ceres dường như có khí quyển chứa hơi nước. Nó được cho là hình thành do các hạt năng lượng từ Mặt Trời tác động vào lớp băng trên bề mặt tiếp xúc của Ceres khiến băng bị bốc hơi thành khí quyển. quá mờ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhưng trong điều kiện quan sát lý tưởng và rất tinh mắt, có thể dễ dàng quan sát nó. Các tiểu hành tinh khác có thể đạt tới cấp sao tương tự là Vesta, Pallas và Iris và khi ở những vị trí xung đối hiếm hoi nằm gần các vùng ngoại tâm của chúng. Khi tập hợp với nhau, độ sáng Ceres lớn khoảng +9,3, tương ứng với những vật thể mờ nhất có thể nhìn thấy bằng ống nhòm ở cường độ 10×50.

Sự kiện Ceres che khuất một ngôi sao được quan sát tại Mexico, Florida và phần ngang vùng biển Caribê vào ngày 13 tháng 11 năm 1984, cho phép đo đạc dễ dàng hơn về kích thước, hình dáng và suất phản chiếu của nó. Ngày 25 tháng 6 năm 1995, Hubble chụp bức ảnh cực tím của Ceres với độ phân giải 50&nbsp;km. Năm 2002, Đài quan sát Keck sử dụng phương pháp quang học thích nghi chụp được bức ảnh hồng ngoại với phân giải 30&nbsp;km, trong bức ảnh này Ceres trông như một quả cầu màu nâu với những đốm tối và đốm sáng có màu xanh.

Những bức ảnh sử dụng ánh sáng khả kiến mà Hubble chụp vào các năm 2003 và 2004 đã chỉ ra 11 đặc trưng trên bề mặt, bản chất của chúng vẫn chưa biết đến.

Thám hiểm
Năm 1981, một đề xuất về phi vụ tiểu hành tinh đã được đệ trình lên Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Được đặt tên là AGORA, tàu vũ trụ này phóng vào một thời gian nào đó của năm 1990–1994 và thực hiện hai chuyến bay qua các tiểu hành tinh lớn. Vật thể chính mà phi vụ này thám hiểm là Vesta. AGORA sẽ tiếp cận Vesta bằng cách lợi dụng lực hấp dẫn từ Sao Hỏa hoặc dùng động cơ ion cỡ nhỏ. Nhưng phi vụ này sau đó đã bị ESA từ chối. Tiếp đó một phi vụ tiểu hành tinh do NASA-ESA hợp tác với nhau điều khiển, mang tên MAOSEP, thăm dò các tiểu hành tinh bao gồm Vesta. NASA cho biết họ không mấy quan tâm đến phi vụ thăm dò tiểu hành tinh. Thay vào đó, ESA thực hiện một cuộc nghiên cứu mang tính công nghệ về tàu vũ trụ với ổ đĩa ion. Thập niên 1980, những phi vụ khác tới vành đai tiểu hành tinh đã được đề xuất bởi Pháp, Đức, Ý và Hoa Kỳ, nhưng không có phi vụ nào được chấp nhận.

Phi vụ Dawn

Đầu thập niên 1990, NASA đã khởi xướng Chương trình Discovery, dự định sẽ có một loạt các phi vụ khoa học với chi phí thấp. Năm 1996, nhóm nghiên cứu thuộc chương trình đã đề xuất một phi vụ khám phá vành đai tiểu hành tinh bằng cách sử dụng tàu vũ trụ với sử dụng động cơ ion. Nguồn vốn cho chương trình này vẫn còn nhiều nan giải trong gần một thập kỷ. Nhưng mãi đến năm 2004, tàu vũ trụ Dawn đã vượt qua được cuộc bình phẩm thiết kế quan trọng.

Dawn được phóng vào ngày 27 tháng 9 năm 2007, là phi vụ không gian đầu tiên đến thăm Vesta hoặc thậm chí cả Ceres. Ngày 3 tháng 5 năm 2011, Dawn chụp được bức ảnh đầu tiên về Vesta khi nó cách tiểu hành tinh này 1,2 triệu km. Sau khi quay quanh Vesta trong vòng 13 tháng, Dawn sử dụng động cơ ion của mình để tiếp tục khởi hành đến hành tinh lùn Ceres, cách nhau 61.000&nbsp;km vào ngày 6 tháng 3 năm 2015, bốn tháng trước khi tàu vũ trụ New Horizons bay qua Sao Diêm Vương.
thế=a great pink elipse forms around a small green dot, which slowly gets surrounded by a mattte pink halo.|phải|nhỏ|Hình ảnh động về quỹ đạo của Dawn (tàu vũ trụ)|Dawn xung quanh Ceres từ ngày 1 tháng 2 năm 2015 đến ngày 6 tháng 10 năm 2018

Bản đồ
Thời gian hoạt động của Dawn xung quanh Ceres kéo dài 3 năm, cho phép lập bản đồ gần như toàn bộ bề mặt của nó.

Xem thêm
Danh sách vật thể trong Hệ Mặt Trời theo kích cỡ

Ghi chú

Tham khảo
(Epoch 2021-Jul-01/Soln.date: 2021-Apr-13)

}}
Liên kết ngoài

Ceres Trek – An integrated map browser of datasets and maps for 1 Ceres
Ceres 3D Model – NASA
Destination Ceres:Breakfast at Dawn – NASA
Dawn mission home page at JPL
Simulation of the orbit of Ceres
Google Ceres 3D, interactive map of the dwarf planet
How Gauss determined the orbit of Ceres from keplersdiscovery.com
Animated reprojected colorized map of Ceres (22 February 2015)

Rotating relief model of Ceres by Seán Doran (about 60% of a full rotation; starts with Occator midway above center)



}}