Ceres — Aurinkokunnan suurin kääpiöplaneetta asteroidivyöhykkeellä

Ceres — Aurinkokunnan suurin kääpiöplaneetta asteroidivyöhykkeellä. Tutustu Dawn-luotaimen löydöksiin, Occatorin kirkkaisiin suoloihin ja Cereksen rooliin aurinkokunnan tutkimuksessa.

Ceres, joka tunnetaan myös nimellä 1 Ceres, on Aurinkokunnan pienin kääpiöplaneetta ja ainoa asteroidien päävyöhykkeellä oleva planeetta.

Giuseppe Piazzi löysi sen 1. tammikuuta 1801, ja se on nimetty roomalaisen Ceres-jumalatar Ceresin mukaan, joka on kasvavien kasvien, sadonkorjuun ja äidinrakkauden jumalatar. Noin 200 vuotta sen löytämisen jälkeen Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto päätti vuonna 2006 luokitella Cereksen asteroidista (tai pikkuplaneetasta) kääpiöplaneetaksi.

Halkaisijaltaan noin 950 kilometrin kokoinen Ceres on ylivoimaisesti suurin ja massiivisin asteroidivyöhykkeen kohde, ja sillä on noin kolmannes vyöhykkeen kokonaismassasta. Sen luultiin aikoinaan olevan pienempi kuin Vestan, joka on kirkkaampi. Asteroidi on pallomainen, toisin kuin pienempien kappaleiden epäsäännölliset muodot, joiden painovoima on pienempi. Kirkkaimmillaan se on vielä liian himmeä, jotta sitä voisi nähdä paljain silmin.

NASA laukaisi 27. syyskuuta 2007 Dawn-avaruusluotaimen tutkimaan Ceresiä ja Vestaa. Vuonna 2015 Dawnista tuli ensimmäinen kääpiöplaneetalla vieraillut avaruusalus, sillä se saapui Ceresille muutamaa kuukautta ennen kuin NASAn New Horizons -avaruusalus vieraili Plutolla, toisella kääpiöplaneetalla.

Cereksellä on epätavallinen kraatteri, Occator, joka sisältää kirkkaita suoloja.

Perusominaisuudet

Ceresin halkaisija on noin 940–950 kilometriä, ja sen massa on suunnilleen 9,4 × 10²⁰ kilogrammaa. Tiheys (~2,16 g/cm³) viittaa siihen, että kappale koostuu sekä kivestä että vesijäästä. Sen pyöreä, hydrostaattiseen tasapainotilaan päässyt muoto erottaa sen pienemmistä asteroidista.

Rata ja pyöriminen

Ceres kiertää Aurinkoa asteroidivyöhykkeellä Marsin ja Jupiterin ratojen välissä, keskietäisyyden ollessa noin 2,77 astronomista yksikköä (AU). Sen orbitalinen kierrosaika on noin 4,6 maan vuotta. Kääpiöplaneetan vuorokausi kestää noin 9,07 tuntia — eli se pyörii melko nopeasti akselinsa ympäri.

Koostumus ja rakenteen piirteet

• Sisäiset kerrokset: Dawnin mittaukset tukevat erilaistunutta rakennetta: kiviainetta sisältävä ydin ja sitä ympäröivä, osittain jäästä ja hydratoituneista mineraaleista koostuva vaippa.
• Vesi ja suolat: pinnalla ja lähellä pintaa on vettä jäänä ja hydratoituneina mineraaleina. Dawn havaitsi myös kirkkaiden pisteiden yhteydessä suoloja, kuten natriumkarbonaattia, mikä viittaa suolapitoisiin liuoksiin (suolaisiin lähteisiin) menneisyydessä tai jopa nykyään.
• Heikko painovoima: pinnan gravitaatio on pieni (noin 0,27 m/s²), joten irtoaineksen poistuminen törmäysten yhteydessä ja mahdollinen vesihöyryn lähtö on helpompaa kuin maapallolla.

Pintamuodot ja geologia

Ceresin pinta on peitetty monin tavoin muokatuilla alueilla ja kraattereilla. Merkittävimpiä piirteitä ovat:

• Occator-kraatteri: sisältää kirkkaat tähdenmuotoiset alueet (so-called "Bright Spots"), joiden koostumuksessa on pääasiassa suoloja. Nämä pinnan kerrostumat syntyivät todennäköisesti vedellä rikastetuista suolaliuoksista, jotka nousivat kriittäessä pintaan ja haihtuivat jättäen suolat jäljelle.
• Ahuna Mons: erikoinen yksittäinen vuorenmuotoinen kohoama, jonka korkeus on noin 4 kilometriä. Sen geologia muistuttaa mahdollisesti kylmässä olevasta vulkanismista (cryovolcanism), eli nousseesta jäähköisestä massa, ei tavallisesta laavasta.
• Kraatterit ja nuori pinta: osa pinta-alasta on suhteellisen nuorta, mikä viittaa geologiseen aktiivisuuteen — ainakin menneisyydessä — ja mahdollisiin tuoreisiin purkautumiin tai jääpaljastumiin.

Dawn-luotaimen löydökset

NASA:n Dawn-luotain kartoitti Ceresin pintaa ja mittasi sen massan sekä painovoimakentän, jolloin saatiin tarkempaa tietoa sisäisestä rakenteesta. Tärkeimpiä havaintoja ovat:

• kirkkaiden alueiden koostumus (suurimmaksi osaksi natriumkarbonaattia ja muita suoloja);
• todisteet vedestä ja vesijäästä paikoin pintaa lähellä ja varjoisissa kraaterin kupeissa;
• mahdolliset käynnissä olleet tai äskettäin tapahtuneet suolaliuoksen purkaukset, jotka selittäisivät Occatorin nuoret, kirkkaat kerrostumat;
• Ahuna Monsin mahdollinen cryovulkaninen alkuperä;
• pieni, ohut ja tilapäinen eksosfääri (vesahöyryä havaittu myös maasta käsin, esimerkiksi Herschel-teleskoopilla).

Dawnin toimintakausi Vesta–Ceres-vierailujen jälkeen jatkui Ceresin kiertoradalla, kunnes luotain lopetti toimintansa vuonna 2018.

Tiede- ja tutkimuskysymykset sekä tulevaisuus

Ceres herättää kiinnostusta useasta syystä: sen runsas vesijää, mahdollinen aiempi hydroterminen aktiivisuus ja suolaiset liuokset tekevät siitä tärkeän kohteen ymmärtää vesivarantojen esiintymistä pienillä kappaleilla sekä aurinkokunnan alkuvaiheiden prosesseja. Lisäksi Ceres voi toimia tulevaisuuden arvioitaessa potentiaalisena veden lähteenä avaruustutkimuksen logistiikassa.

Näkyvyys ja kulttuurinen merkitys

Ceresin löytäminen 1801 oli astronomialle merkittävä tapahtuma: se johti keskusteluihin planeettojen luokittelusta ja myöhemmin 2000-luvun alun uudelleenarviointeihin kääpiöplaneettastatuksen myötä. Käytännössä Ceres on vaikeasti paljaalla silmällä nähtävissä — tarvitset yleensä kiikarin tai pienen kaukoputken sen havaitsemiseksi.

Yhteenvetona: Ceres on asteroidivyöhykkeen suurin yksittäinen kappale, kääpiöplaneetta, joka sisältää merkittäviä vesijää- ja suolavarantoja. NASA:n Dawn-luotaimen havainnot ovat paljastaneet monimutkaisen geologian, nuoria ilmiöitä kuten Occatorin kirkkaat suolat ja erikoisen Ahuna Mons -vuoren, sekä vahvistaneet, että Ceres ei ole vain kuollut kivi, vaan kappale jolla on ollut ja mahdollisesti vielä onkin dynaamisia prosesseja.

Kysymyksiä ja vastauksia

Q: Mikä on Ceres?

K: Kuka löysi Cereksen?

K: Mikä on Cereksen halkaisija?

K: Kuinka kaukana Ceres sijaitsee Auringosta?

K: Onko Cereksellä kuita?

K: Mikä avaruusluotain laukaistiin tutkimaan Vestaa ja Cerestä?

Hae kirjaimella