Церера. Документ 4. Церера карликовая планета
 Скачать 34.4 Kb.
|
Реферат на тему: «Церера - карликовая планета»Содержание Введение Открытие Цереры Характеристики Цереры Времена года Формирование Миссия «Рассвет» Факты Анализ и обобщение Выводы и заключение ВведениеНа сегодняшний день Главный пояс астероидов, расположенный между орбитами Марса и Юпитера, насчитывает свыше 300 000 именованных объектов. Церера – это самый большой объект пояса астероидов, но ученые считают данное небесное тело карликовой планетой. Открытие Цереры Впервые Церера была обнаружена в 1801 г. ученым Джузеппе Пиацци. Названа она была по имени римской богини урожая, одновременно отвечавшей за приступы безумия у людей. Сначала ученые полагали, что Церера является планетой, расположенной между Марсом и Юпитером. Однако спустя некоторое время неподалеку были обнаружены и другие подобные тела, и в 1802 году Уильям Гершель ввел для таких объектов понятие «астероид» («подобный звезде»). Посему Цереру можно считать первым открытым астероидом. В ХХ веке Международный астрономический союз (МАС) ввел определение планеты как тела, по этому определению Церера снова бы стала планетой, но оно не было принято. В 2006 году МАС ввел поправку в понятие планеты. В настоящее время Цереру классифицируют как карликовую планету. Однако некоторые источники продолжают называть ее астероидом. Подразумевается, что такие объекты могут иметь двойное обозначение. К тому же МАС, определяя Цереру как малую планету, не давал точного определения понятию «астероид». Характеристики ЦерерыОрбита. Орбита Цереры располагается в поясе астероидов, между Марсом и Юпитером, и имеет форму эллипса. Среднее расстояние между Солнцем и Церерой составляет 413,7 млн км. Среднее расстояние между Церерой и Землей 263,8млн.км. Средняя скорость движения Цереры по орбите оценивается в 17,9 км/с. Но один полный оборот вокруг звезды Церере необходимо 1680 суток, то есть 4,5 года. Орбита Цереры не располагается в плоскости эклиптики (в которой находится земная орбита). Этот наклон равен 10,59°. Вращается Церера и вокруг собственной оси, на один такой оборот уходит 9 часов 4 минуты. Ось Цереры имеет наклон в 3°. Цереру невозможно увидеть невооруженным взглядом, т.к. ее звездная величина меняется от 6,7 до 9,32. Размер. При диаметре около 950 км Церера является крупнейшим и наиболее массивным телом в поясе астероидов. По размерам она также превосходит многие спутники планет-гигантов. Масса. Масса Цереры составляет почти 32% от общей массы пояса астероидов. Определить ее массу удалось с помощью анализа влияния объекта на другие меньшие тела в поясе. К 2008 году, считается, что масса Цереры равна 9,4⋅10^20 кг. Форма. Форма Цереры в отличие от большинства других малых тел сферическая, а приобрела она ее благодаря влиянию собственной гравитации. Этим Церера отличается от других крупных астероидов. Площадь. Площадь Цереры равняется 2 849 631километров в квадрате, что для сравнения превышает площадь всего Красноярского края. Атмосфера. Из-за слабой гравитации атмосфера на Церере крайне разреженная, которая то исчезает, то появляется вновь. В основном она состоит из водяного пара. Цикличность в появлении атмосферы связаны с интенсивностью солнечного излучения, падающего на Цереру. Когда карликовая планета находится близко к Солнцу, то ее поверхность сильнее разогревается, происходит испарение льда, его сублимация. Когда же Церера удаляется от Солнца, то она остывает, процесс сублимации останавливается, и атмосфера исчезает. Состав. В отличие от большинства астероидов на Церере после приобретения сферической формы началась гравитационная дифференциация недр. То есть процесс, при котором более тяжелые породы переместились в центральную часть, а более легкие сформировали поверхностный слой. Таким образом у Цереры появилось каменное ядро и криомантия из водяного льда. Толщина этой мантии достигает 100 км и достигает 23-28% массы и 50% объема объекта. Кроме того, она содержит около 200 миллионов кубических километров воды в виде льда, что превосходит количество пресной воды на Земле. Состоит поверхность планеты из ледяной коры и смеси льда и реголита. Кроме того, пока что достоверно неизвестно, есть ли жидкая вода под корой Цереры, а также действующие или действовавшие в прошлом вулканы. На поверхности также, возможно, есть кратеры, которые видны с Земли в виде темных и светлых объектов. Именно по наблюдению за изменением их положения был определен период вращения планеты. Времена годаЦерера оказалась не совсем безжизненной ледяной планетой – на ее поверхности существуют времена года, своеобразное «лето» и «зима», в ходе которых часть ее запасов льда периодически тает, взаимодействует с другими породами и затем замерзает. С февраля 2015 года, когда обнаружили загадочные белые пятна в кратере на поверхности Цереры, ученые начали задумываться о том, что в ее недрах или на ее поверхности могут скрываться достаточно крупные запасы воды, способные породить подобные светлые регионы, суть которых – залежи соды – была раскрыта совсем недавно. Существуют даже предположения, что под ее поверхностью может скрываться жидкий океан из соленой воды. Замеры показали, что внутри этих кратеров действительно присутствует замороженная вода, и раскрыли что – количество льда на их дне и стенках меняется с течением времени. В самое холодное время года, лед покрывал примерно 14% от общей площади кратера, а при наступлении "весны" на Церере этот показатель сократился до 9%. Как полагают ученые, эти изменения в площади ледового покрова были связаны с двумя процессами – таянием льда в приповерхностных слоях почвы Цереры и конденсацией водяного пара в кратерах, или же с периодическими оползнями и обвалами их стенок. Помимо льда, также обнаружили запасы соды и других солей, содержавших в себе большие количества воды. Эта находка говорит о том, что вода не просто испаряется и замораживается на поверхности Цереры, но и взаимодействует с ее породами и минералами. Дело в том, что молекулы воды, присутствующие в подобных отложениях солей, обычно очень быстро "выбиваются" лучами Солнца и частицами солнечного ветра. Поэтому их присутствие на поверхности карликовой планеты означает, что они сформировались относительно недавно. Это говорит, что Церера не является мертвым миром. ФормированиеНа начальном этапе существования ядро Цереры могло разогреваться за счет радиоактивного распада, и возможно какая-то часть ледяной мантии тогда находилась в жидком состоянии. По всей видимости значительная часть поверхности покрыта некой разновидностью ледяного реголита. Так же обнаружен криовулкан Ахуна, высота которого составляет 4,5 км. Средняя температура поверхности составляет от -106 °C до -33°C , а поверхность Цереры довольно гладкая за счет высокой эластичности мантии Церера является четвертым телом Солнечной системы, на котором зафиксирована водная активность, вместе с Землей, Энцеладом и Европой. Миссия «Рассвет»Самым важным этапом в изучении карликовой планеты стала миссия «Рассвет», которая была запущена в 2007 году. Побывав на орбите астероида Веста, отправился к Церере и 13 января 2015 года он сделал первые подробные снимки ее поверхности. 8 февраля аппарат находился уже в 118 тысячах километров от данного объекта, приближаясь к нему со скоростью 360 км/ч. 18 и 25 февраля 2015 года NASA опубликовали детальные снимки этой карликовой планеты, на которых видны два ярких белых пятна. В этих точках впоследствии удалось распознать вероятно карбонад натрия, то есть соду. Затем 6 марта объект вышел на орбиту Цереры, откуда проводил исследование в течение следующих шестнадцати месяцев. Миссия аппарата завершилась 30-ого июня 2016 года и данные, которые он получил помогли уточнить массу и размер Цереры, а также обнаружить прямые свидетельства того, что на поверхности карликовой планеты есть вода в виде льда. Вероятнее всего она находится в кратерах. В северной полярной области Цереры найдено 634 таких кратера, а в 10 из них имеются залежи яркого материала. При этом в одном из них спектроскопически подтверждено образование льда. В спектрах, полученных в 2015 году вода отсутствует, однако видна полоса гидроксила OH и несколько более слабая полоса аммония. Скорее всего это аммонизированная глина, в которой вода связана химически в форме гидроксила. В результате всех наблюдений было выявлено, что вероятнее всего Церера на 20-30% может состоять из водяного льда. Кроме того, в состав поверхности могут входить и различные гидратированные вещества, а также карбонаты и богатые железом глинистые вещества. В октябре 2018 года аппарат исчерпал свои ресурсы. Связь прервалась. На этом миссия по изучению Цереры была завершена. Исследования Цереры не останавливаются – Китай планирует до 2030 года доставить на Землю образцы грунта с Цереры. Спутники. У Цереры так и не было обнаружено спутников и наблюдения подтверждает тот факт, что даже если они есть, их размер не превышает 20 км. Факты В честь Цереры назван химический элемент церий, обнаруженный в 1803 году. Минералы, содержащие воду, широко распространены на Церере, намекая, что в прошлом карликовая планета имела глобальный океан; В яркой области в центре молодого кратера Occator доминирует карбонат натрия, вид соли, образующийся на Земле в гидротермальных условиях; С противоположной от криовулкана Ахуна стороны Цереры располагается кратер Керван. Предполагается, что они возникли одновременно – метеорит при падении образовал кратер, а ударные волны от этого падения сформировали гору Ахуну. Кстати, Ахуна – ближайший к Солнцу криовулкан. Первоначальное название, которое Пиацци предложил открытому им объекту, – Церера Фердинанда, в честь римской богини земледелия и короля Сицилии Фердинанда III. Поскольку вторая часть была неприемлема для других стран, впоследствии она была убрана; Возможно, перед нами уцелевшая протопланета, которой удалось выжить в период формирования и активных столкновений 4.57 млрд. лет назад Церера рассматривается как одно из наиболее вероятных мест для колонизации. Анализ и обобщение Несколько десятков лет назад такой объект, как Церера являлся настоящей загадкой для ученых, однако сегодня мы с большой уверенностью можем говорить о ее строении, составе и истории формирования. Можем сравнивать ее с другими небесными телами и делать выводы о том, как давно Церера существует и что происходило с ней с момента зарождения. Все это достигнуто благодаря развитию технологий и работе специалистов, которые неустанно трудятся над изучением космоса и его объектов. Выводы и заключение- Церера – самое крупное тело в главном поясе астероидов; - Средняя температура поверхности Цереры составляет −106 °C, в перигелии она может достигать −33 °C; - Средний радиус Цереры составляет 463,5 километра, то есть примерно в 14 раз меньше радиуса Земли; - Площадь поверхности Цереры составляет 2 849 631 квадратных километров, что меньше площади Якутии или немного больше территории Аргентины; - Церера имеет слабую, непостоянную атмосферу со следами водяного пара; - Появление временной атмосферы, по-видимому, связано с активностью Солнца; - Идея, что между орбитами Марса и Юпитера может существовать неоткрытая планета, впервые предложена Иоганном Элертом Боде в 1772 году на основе правила Тициуса – Боде, о закономерности в величинах радиусов орбит известных на тот момент планет; - Церера открыта в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пиацци в Палермской астрономической обсерватории. - Видимый диск Цереры очень мал, и первые детали удалось разглядеть только в конце 20 века с помощью космического телескопа «Хаббл»; - В январе 2014 года было сообщено об обнаружении вокруг Цереры с помощью инфракрасного телескопа «Гершель» облаков водяного пара; - До 2015 года единственным способом изучения Цереры оставались телескопические наблюдения; - Принципиально новым этапом в изучении Цереры стала миссия NASA «Рассвет», стартовавшая 27 сентября 2007 года и приступившая к научной деятельности в 2015 году; - В октябре 2018 года миссия окончательно завершилась.
|