ケレス (準惑星)
ケレスは火星と木星の間にある小惑星帯の中を公転しており、その公転周期は4.6地球年である。軌道は少し傾いており(軌道傾斜角は10.6°、これに対して水星は7°、冥王星は17°である)、やや楕円形の軌道を描いている(離心率0.08、これに対して火星は0.09)。
右にある図はケレスの軌道(青)といくつかの惑星の軌道(白とグレー)を示している。濃い青色の部分は黄道面よりも下にある軌道で、中心のオレンジ色の+が太陽の位置を表している。画像左上の図は、火星と木星の間にあるケレスの位置を示す極座標図で、画像右上はケレスと火星の近日点(q)と遠日点(Q)の位置を示す拡大図である。火星の近日点は、パラスやヒギエアを含む他の小惑星と同様に、ケレスおよびいくつかの主な小惑星とは反対側に位置している。画像下部は、火星と木星の軌道に対するケレスの軌道の傾斜を示した側面図となっている。
ケレスはかつて小惑星族のメンバーであるとされていた。この族の小惑星は、類似した固有軌道要素を持っており、これは過去に小惑星の衝突による共通の起源を示している可能性がある。しかし、ケレスはその族に分類される小惑星とはスペクトル特性が異なることが後に判明し、この族は現在、これに属する中で次に小惑星番号が小さな小惑星ゲフィオン(小惑星番号 1272番)に因み、ゲフィオン族と呼ばれている。現在ではケレスは単にゲフィオン族が描く軌道の中に位置し、偶然にも同じような軌道要素を持っているが、共通の起源は持っていないとされている。
ケレスは約45億7000万年前に小惑星帯で形成された原始惑星の生き残りであるかもしれない。内太陽系の原始惑星(月から火星規模の大きさ)は他の原始惑星と衝突して地球型惑星を形成したか、もしくは木星によって太陽系外に放り出されたとされているが、ケレスは比較的無傷だとされている。別の理論では、ケレスはカイパーベルトで形成され、後に小惑星帯に移動したことが示されている。オッカトルクレーターでアンモニアの塩が発見されたことは、ケレスが外太陽系に起源をもつことを支持するものとされている。
ケレスの地質学的変化は、その形成中および形成後に生じた、微惑星の降着や様々な放射性同位体の崩壊(寿命が短いアルミニウム26のような死滅放射性核種などもおそらく含む)といった熱源に依存していた。これらの熱源はケレスが形成された後すぐに内部を岩石の多い核と凍ったマントルに分化するには十分であったと考えられている。このプロセスでは、氷火山の活動とテクトニクスによる表面の再浮上を引き起こし、古い地質学的地形を消滅させた可能性がある。
しかし2015年3月3日、NASAの広報担当者は輝点は氷や塩を含む反射率の高い物質から成るが、氷火山の活動ではないと述べた。しかし、2016年9月2日にドーンのミッションチームの科学者たちはサイエンスに掲載した論文で、アフナ山と呼ばれる巨大な氷火山がこれらの不思議な地形の存在を示す最も有力な証拠であると発表した。2015年5月11日、NASAはより高解像度のケレスの画像を公開した。この画像より、1つか2つに見えていた光点が実際にはいくつもの光点であったことが示されている。2015年12月9日、ドイツの科学者たちはケレスの光点が一種の塩類、具体的には硫酸マグネシウム六水和物(MgSO4·H2O)を含む一種の塩水に関係していると報告。別の研究者はケレスの表面にアンモニアに富む粘土があると報告した。2016年6月には、これらの明るい領域の近赤外線スペクトルが大量の炭酸ナトリウム(Na2CO3)の存在を示すものと一致することが判明し、これは最近生じた地質学的活動が光点の形成に関与していたことを意味している。2018年7月、NASAはケレスに見られる物理的特徴と地球上のそれに似ている地形との比較データを発表した。2018年6月から10月にかけて、ドーンはケレスに最も高度が低い時で高度35 km、最も高い時で高度4,000 kmのところを飛行してケレスを周回し、燃料切れになった後の同年11月1日にドーンは運用を終了した。
2015年10月に、NASAはドーンによって作成されたケレスの自然色画像を公開した。2017年2月には、エルヌテト(Ernutet)クレーターの中から有機物(ソリン)が検出されている。