Ceres (dwergplaneet)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
(1) Ceres
Afbeelding van Ceres door de ruimtetelescoop Hubble. (Het contrast is geïntensiveerd)
Afbeelding van Ceres door de ruimtetelescoop Hubble. (Het contrast is geïntensiveerd)
Symbool Symbool
Type Dwergplaneet
Datum ontdekking 1 januari 1801
Ontdekt door Giuseppe Piazzi
Vernoemd naar Ceres, een godin in de Romeinse mythologie
Overige aanduidingen 1943 XB, A899 OF
Fysische gegevens
Diameter 974,6 km
Massa 9,445×1020
Ontsnappingssnelheid 0.5021 km/s
Dichtheid (ρ) 2,050 g/cm3
Rotatietijd 8,11 uur
Spectraalklasse G
Absolute helderheid 3,34 mag
Albedo 11,3%
Fysische samenstelling IJs, steen
Baangegevens
Type Planetoïdengordel
Perihelium 2,5468 AE
Aphelium 2,9858 AE
Halve lange as (a) 2,767 AE
Excentriciteit (e) 0,07934
Periode (P) 4,60 jaar
Inclinatie (i) 10,581°
Waarnemingsgegevens
Standaardepoche J2010
Rechte klimming 19u24m
Declinatie 59°
Schijnbare helderheid 9,3 tot 6,7 mag
Afstand tot de zon 410 miljoen km
Portaal  Portaalicoon   Astronomie

Ceres, officieel – volgens de nomenclatuur voor planetoïden(1) Ceres, is de kleinste dwergplaneet in het Zonnestelsel en de enige in de planetoïdengordel. Ceres is ontdekt op 1 januari 1801 door Giuseppe Piazzi. Ceres was een halve eeuw geclassificeerd als de achtste planeet. Ceres is vernoemd naar Ceres, de Romeinse godin van de akkerbouw en de moederliefde.

Met een diameter van ongeveer 950 kilometer is Ceres verreweg het grootste object in de planetoïdengordel. Ceres heeft namelijk een derde van de totale massa.[1]

Uit observaties blijkt dat de dwergplaneet een bolle vorm heeft, in tegenstelling tot de meeste andere objecten in de planetoïdengordel. Het oppervlak van Ceres is waarschijnlijk een mengsel van waterijs en gesteente. Ceres is waarschijnlijk gedifferentieerd en heeft rotsachtige kern met daaromheen een mantel van ijs. Ook zou er mogelijk een oceaan van vloeibaar water onder het oppervlak liggen.

Ceres heeft een schijnbare helderheid van tussen de 6,7 en 9,3. Dit betekent dat Ceres niet te zien is met het blote oog. Op 27 september 2007 lanceerde NASA de ruimtesonde Dawn om Vesta en Ceres te verkennen.

Ontdekking[bewerken]

Het idee dat er nog een planeet zou bestaan tussen de banen van Mars en Jupiter was gesuggereerd door Johann Elert Bode in 1772. Dit was gebaseerd op de Wet van Titius-Bode, een theorie voorgesteld door Johann Daniel Titius. De halve lange assen van alle planeten zouden volgens die theorie een patroon hebben. Als deze theorie zou kloppen, dan zou er, op een afstand van ongeveer 2,8 AE, nog een planeet zijn. In 1781 ontdekte William Herschel de planeet Uranus. Volgens de Wet van Titius-Bode zou de afstand van een planeet na Saturnus 19,6 AE zijn. De afstand van Uranus lag daar dicht bij, namelijk 19,2 AE. Dit versterkte het vertrouwen in de theorie. In 1800 zochten vierentwintig astronomen naar de planeet tussen Mars en Jupiter. Hoewel ze Ceres niet ontdekten, vonden zij later wel een aantal grote planetoïden.

Piazzi's boek "Della scoperta del nuovo pianeta Cerere Ferdinandea" over de ontdekking van Ceres

Een van de astronomen die naar de planeet zochten, was Giuseppe Piazzi van de Academie van Palermo, Sicilië. Voordat hij echter de uitnodiging kreeg om bij de groep te komen, ontdekte hij Ceres op 1 januari 1801. Piazzi vond namelijk een bewegend ster-achtig object, waarvan hij dacht dat het een komeet was. Piazzi observeerde Ceres in totaal 24 keer. De laatste keer was op 11 februari 1801. Hij maakte zijn ontdekking bekend in brieven naar slechts twee collega's: Barnaba Oriani van Milaan en Bode van Berlijn. Hij noemde het een komeet, maar omdat haar beweging zo langzaam en gelijkmatig is, zou het mogelijk iets beters zijn dan dat. In april verstuurde Piazzi alle observaties naar Oriani, Bode en Jérôme Lalande van Parijs. De informatie was in september 1801 gepubliceerd in de Monatlich Correspondenz.

Tegen die tijd was de positie van Ceres in de hemel al veranderd, en was zij te dicht bij de Zon voor andere astronomen om de observaties van Piazzi te bevestigen. Tegen het eind van dat jaar zou Ceres weer zichtbaar zijn, maar na zo'n lange tijd was het moeilijk de positie van Ceres te bepalen. Om Ceres terug te vinden ontwikkelde de toen 24 jaar oude Carl Friedrich Gauss een efficiënte methode om de baan te bepalen. In slechts enkele weken wist hij het pad van Ceres te voorspellen en stuurde hij de resultaten naar von Zach. Op 31 december 1801 vonden von Zach en Heinrich Wilhelm Olbers Ceres dicht bij de voorspelde locatie.

Met de eerste observaties kon de correcte grootte van Ceres niet goed worden bepaald. Herschel onderschatte de grootte (hij voorspelde een diameter van 260 kilometer in 1802). In 1811 schatte Johann Hieronymus Schröter de diameter op 2613 kilometer.

Naam[bewerken]

Piazzi kwam eerst met de naam Ceres Ferdinandea, vernoemd naar de godin Ceres en Koning Ferdinand III van Sicilië. "Ferdinandea" werd echter niet geaccepteerd. In Duitsland werd de naam Hera voor een korte tijd gebruikt. In Griekenland wordt Ceres vaak Δήμητρα (Demeter) genoemd, naar het Griekse equivalent van Ceres. De naam Demeter wordt echter ook al gebruikt voor de planetoïde 1108 Demeter. Het astronomische symbool van Ceres is een sikkel (Symbool van Ceres). Het element cerium, ontdekt in 1803, is vernoemd naar Ceres. In datzelfde jaar werd een ander element aanvankelijk ook naar Ceres vernoemd, maar toen cerium al werd gebruikt, noemde de ontdekker het element Palladium, naar de planetoïde Pallas.

Classificatie[bewerken]

Ceres (linksonder), de Maan en de Aarde, allemaal op schaal.

De classificatie van Ceres is al vaak veranderd. Ook nu is er nog onenigheid over. Johann Elert Bode geloofde dat Ceres de "ontbrekende planeet" is tussen Mars en Jupiter. Ceres kreeg een astronomisch symbool, zoals de andere planeten, en werd, samen met Pallas, Juno en Vesta, voor zeker een halve eeuw, een planeet genoemd.

Toen er echter meer objecten gevonden werden in dit gebied, besloot men deze objecten een andere naam te geven. In 1802 stelde Herschel de naam planetoïde (en: "asteroid" ("ster-achtig")) voor. Ceres kreeg daardoor de naam 1 Ceres, volgens de moderne naamgeving van planetoïden.

Door het debat van 2006 over Pluto en de definitie van 'planeet' overwoog men Ceres opnieuw te classificeren als planeet. Een voorstel voor de definitie van planeet was "een hemellichaam dat (a) genoeg massa heeft om met zijn eigen zwaartekracht de interne krachten van zijn eigen lichaam te overwinnen zodat daarmee een hydrostatisch evenwicht bewerkstelligd wordt, en (b) zich in een baan bevindt rond een ster en noch een ster, noch een natuurlijke satelliet van een planeet is". Als dit voorstel zou zijn gebruikt, dan zou Ceres de vijfde planeet van de Zon zijn. Het was echter niet geaccepteerd, en in plaats daarvan kwam op 24 augustus 2006 een andere definitie, met een aanvullende voorwaarde dat een "planeet" "de omgeving heeft "schoongeveegd" van andere objecten". Hierdoor is Ceres geen planeet, omdat zij samen met duizenden andere planetoïden in haar omgeving om de Zon draait. In plaats daarvan is Ceres nu geclassificeerd als dwergplaneet.

Eigenschappen[bewerken]

Grootte van de eerste tien objecten uit de planetoïdengordel, vergeleken met de Maan. Ceres is de eerste van links.
Foto's van Ceres door de ruimtetelescoop Hubble. De oorsprong van de heldere vlek is onbekend.

Ceres is het grootste object in de planetoïdengordel, die tussen de banen van Mars en Jupiter ligt. De massa van Ceres is bepaald door de invloed die zij uitoefent op kleinere planetoïden. Alle resultaten verschillen iets van elkaar, maar het gemiddelde van de drie meest precieze schattingen is ongeveer 9,4 x 1020 kilogram. Ceres bevat daarmee ongeveer een derde van de totale massa van de planetoïdengordel en heeft daarmee 4% de massa van de Maan. De grootte en massa van Ceres zijn genoeg voor een hydrostatisch evenwicht. Ceres onderscheidt zich daarmee van de meeste overige objecten in de planetoïdengordel, ook de grotere als Euphrosyne, die niet (volledig) in hydrostatisch evenwicht verkeren en daarmee onvoldoende 'rond' zijn om een dwergplaneet genoemd te worden.

Interne structuur[bewerken]

Petr Thomas van de Cornell-universiteit beweerde dat Ceres gedifferentieerd is. Haar afplatting is namelijk te klein voor een niet-gedifferentieerd object. Dit zou betekenen dat Ceres een rotsachtige kern heeft met daaromheen een mantel van ijs. Deze honderd kilometer dikke mantel bevat ongeveer 200 miljoen kubieke kilometer aan water. Dat is meer dan al het zoete water op Aarde. Waarschijnlijk zijn er ook vluchtige stoffen aanwezig onder het oppervlak van Ceres.

De vorm van Ceres kan worden verklaard door een poreus of een slechts gedeeltelijk of helemaal geen gedifferentieerd interieur. Door een laag gesteente boven op ijs, zouden er zouten moeten worden gevormd. Deze zijn echter niet gedetecteerd. Daarom heeft Ceres mogelijk geen mantel van ijs.

Oppervlak[bewerken]

Het oppervlak van Ceres lijkt op die van C-type planetoïden. Er zijn echter wel verschillen. Ceres bevat namelijk gehydrateerde materialen, wat duidt op water onder het oppervlak. Andere mogelijke bestanddelen zijn onder andere cronstedtiet en carbonaten, zoals dolomiet en sideriet. Dit komt vaak voor in koolstofhoudende chondrieten. Soms is Ceres geclassificeerd als een G-type planetoïde.

Het oppervlak van Ceres is relatief warm. De maximale temperatuur van het oppervlak naar de Zon gericht is ongeveer 235 K (ongeveer -38°C).

Mogelijke interne structuur van Ceres

Slechts enkele kenmerken van het oppervlak van Ceres zijn duidelijk gedetecteerd. Foto's van ultraviolet licht gemaakt door de Ruimtetelescoop Hubble uit 1995 vertoonden een donkere vlek op haar oppervlak, die, ter ere van haar ontdekker, Giuseppe Piazzi, "Piazzi" werd genoemd. Men denkt dat dit een krater is. Later werden er meer foto's gemaakt met de Keck-telescoop. Twee zwarte vlekken werden gevonden. Deze zijn waarschijnlijk kraters. Recentere foto's van de ruimtetelescoop Hubble toonden elf herkenbare kenmerken aan het oppervlak. Hun oorsprong is onbekend.

Uit de laatste observaties blijkt ook dat de noordpool van Ceres wijst naar de richting met een rechte klimming van 19 u en 24 min, en een declinatie van +59°. Dit betekent dat de obliquiteit van Ceres laag is, namelijk ongeveer 3°.

Atmosfeer[bewerken]

Het is mogelijk dat Ceres een dunne atmosfeer en waterijs aan het oppervlak zou hebben. Bij een afstand van minder dan 5 AE tot de Zon wordt waterijs aan het oppervlak onstabiel en sublimeert het. Dit gebeurt in een korte tijd, waardoor het moeilijk is de verdamping van water te detecteren. In de jaren '90 zou water dat ontsnapt van de poolgebieden van Ceres zijn geobserveerd, maar dit kon niet onomstotelijk worden bewezen. Begin 2014 meldde het ESA dat metingen tussen november 2011 en maart 2013 wezen op waterdamp rond de planeet[2].

Mogelijk buitenaards leven[bewerken]

Door de mogelijke aanwezigheid van waterijs zou er mogelijk leven kunnen bestaan op Ceres. Hierover wordt echter niet zo veel gediscussieerd als over mogelijk leven op bijvoorbeeld Mars of Europa. Dit bewijs kan mogelijk echter worden gevonden in de ejecta die afkomstig zijn van Ceres.

Baaneigenschappen[bewerken]

Baan van Ceres

Ceres heeft een baan die tussen die van Mars en Jupiter ligt. Ceres ligt in de planetoïdengordel en heeft een omlooptijd van 4,6 jaar. De baan heeft een inclinatie van ongeveer 10,6° en een excentriciteit van ongeveer 0,08. Ceres heeft een rotatieperiode van negen uur en vier minuten.

Dit diagram illustreert de banen van Ceres (blauw) en een aantal planeten (grijs). De delen van de baan onder de ecliptica is donkerder. De afbeelding rechtsboven laat de perihelia (q) en de aphelia (Q) van Ceres en Mars zien. Het perihelium van Mars ligt aan de andere kant dan dat van Ceres en de meeste andere planetoïden.

Oorsprong en evolutie[bewerken]

Ceres is waarschijnlijk een overblijfsel van een protoplaneet, die ongeveer 4,57 miljard jaar geleden in de planetoïdengordel werd gevormd. Hoewel de meeste protoplaneten in het binnenste deel van het Zonnestelsel met elkaar zijn samen gegaan of zijn weggeworpen door de zwaartekracht van Jupiter, denkt men dat Ceres het als enige heeft overleefd.

De geologische evolutie van Ceres was afhankelijk van warmtebronnen tijdens en na haar formatie: frictie van de accretie van planetesimalen en het verval van radio-isotopen. Men denkt dat dit voldoende was voor de differentiatie van Ceres: een rotsachtige kern en een mantel van ijs. Doordat Ceres zo klein is, koelde zij al snel af, waardoor geologische processen al gauw ophielden. Tegenwoordig is Ceres waarschijnlijk een geologisch inactief object, met een oppervlak dat voornamelijk uit kraters bestaat.

Verkenning[bewerken]

De ruimtesonde Dawn op weg naar Ceres.

Tot op de dag van vandaag is er nog geen ruimtesonde geweest die Ceres heeft bezocht. De onbemande ruimtesonde Dawn van de NASA, die gelanceerd is in 2007, draait sinds juli 2011 in een baan om Vesta en vertrok in augustus 2012 naar Ceres, waar hij in 2015 zal arriveren.

Zie ook[bewerken]

Externe links en bronnen[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties