Ceres – Dvärgplaneten i asteroidbältet: fakta, upptäckt & Dawn

Ceres, även känd som 1 Ceres, är den minsta dvärgplaneten i solsystemet och den enda i asteroidbältet.

Den upptäcktes den 1 januari 1801 av Giuseppe Piazzi och är uppkallad efter den romerska gudinnan Ceres, som är gudinna för växande växter, skörd och moderskärlek. Cirka 200 år efter upptäckten beslutade Internationella astronomiska unionen 2006 att uppgradera Ceres från asteroid (eller mindre planet) till dvärgplanet.

Med en diameter på cirka 950 km är Ceres det överlägset största och mest massiva objektet i asteroidbältet och har ungefär en tredjedel av bältets totala massa. En gång trodde man att den var mindre än Vesta, som är ljusare. Asteroiden är sfärisk, till skillnad från de oregelbundna formerna hos mindre kroppar med lägre gravitation. När den är som starkast är den fortfarande för svag för att kunna ses med blotta ögat.

Den 27 september 2007 sköt NASA upp rymdsonden Dawn för att utforska Ceres och Vesta. År 2015 blev Dawn den första rymdsonden som besökte en dvärgplanet och anlände till Ceres några månader innan NASA:s rymdsond New Horizons besökte Pluto, en annan dvärgplanet.

Ceres har en ovanlig krater, Occator, som innehåller ljusa salter.

Fysiska egenskaper och intern struktur

Ceres är nästan sfärisk tack vare sin egen gravitation. Den har en diameter på ungefär cirka 940–950 km och en uppskattad massa på omkring 9,4×10²⁰ kg. Den genomsnittliga densiteten (~2,1–2,2 g/cm³) tyder på en sammansättning av stenigt material blandat med is.

Flera data från Dawn pekar på att Ceres troligen har en differentierad struktur med en tätare, stenig kärna och en mer isrik mantel. Det finns också starka indikationer på förekomst av saltlösta briner under ytan och möjligen lokala, kvarvarande flytande reservoarer i dess inre under tidigare geologisk aktivitet.

Yta och geologi

Ytan är täckt av kratrar, slätter och flera speciella formationer som tyder på geologisk aktivitet. Bland de mest uppseendeväckande fynden finns:

• Occator-kratern — innehåller starkt reflekterande ljusa fläckar (så kallade faculae). Dessa är huvudsakligen salter, framför allt natriumkarbonat, vilket tyder på att varmt, salt vatten trängt upp från underjorden och torkat ut vid ytan.
• Ahuna Mons — ett ensamstående berg med släta sluttningar och omkring 4 km höjd, troligen ett exempel på cryovulkanism (”frusen” vulkanism) där salt- och isrika material pressats upp och bildat en kupol.
• Organiska material — områden med organiska molekyler har identifierats, bland annat i Ernutet-kratern.

Atmosfär, vatten och is

Ceres har ingen tät atmosfär; i stället kan den uppvisa en mycket tunn exosfär bestående av spårgaser. Observationer med rymdteleskopet Herschel och andra instrument visade möjlig förekomst av vattenångutsläpp — troligen episodiska och lokala, orsakade av sublimation av is nära ytan eller av mindre kollisioner. Dawn observerade inte stora, ihållande gejserliknande utbrott, men fann tydliga tecken på fukt och saltsammansättningar i ytan som pekar på nylig eller pågående underjordisk vätskeaktivitet.

Bana och rotation

• Medelavstånd från solen: cirka 2,77 AU (astronomiska enheter).
• Orbitalperiod: cirka 4,6 jordår (ungefär 1680–1690 dagar).
• Inklination: omkring 10–10,6° mot ekliptikan.
• Rotationstid: cirka 9,07 timmar (dygn på Ceres är drygt 9 timmar långt).

Klassificering och historik

När Piazzi upptäckte Ceres 1801 betraktades den inledningsvis som en planet, men när fler objekt upptäcktes i samma region kom beteckningen asteroid att etableras. 2006 omdefinierade Internationella astronomiska unionen begreppet planet och införde begreppet dvärgplanet, vilket gav Ceres dess nuvarande status som dvärgplanet.

Dawn-uppdraget och viktigaste upptäckter

Dawn sköts upp den 27 september 2007 och använde jonframdrivning för att kunna gå i omloppsbana runt två olika kroppar: först Vesta (ankomst 2011) och därefter Ceres (ankomst 6 mars 2015). Dawn gav oss detaljerade bilder och mätningar som revolutionerat vår förståelse av Ceres. Några av de viktigaste fynden:

• De ljusa fläckarna i Occator är dofter av natriumkarbonat och andra salter — bevis för uppstigande brineströmmar.
• Totalt sett finns ammoniumberikade mineraler och finkorniga fällningar som tyder på processer som involverat flytande vatten.
• Ingen global magnetfält upptäcktes, men tyngdkraftsdata gav insikter om intern struktur och densitetsvariationer.
• Upptäckt av organiska molekyler i vissa kraterområden.
• Dawn avslutade sin mission i november 2018 efter att bränslereserverna (hydrazin) var uttömda; sonden parkerades i en säker omloppsbana för att undvika oavsiktlig kontaminering av ytan.

Betydelse och framtida forskning

Ceres är av stor vetenskaplig betydelse eftersom den kombinerar stenigt material med stora mängder vattenis och saltsammansättningar — en unik blandning i det inre solsystemet. Spår av ammoniak och organiska ämnen pekar dessutom på möjliga yttre solsystemskomponenter eller komplexa kemiska processer. För framtida uppdrag är Ceres intressant både ur geologisk och astrobiologisk synvinkel: undersökningar av brineströmmar, djupare underjordiska reservoarer och kartläggning av organiska områden är sannolikt fokus för vidare studier.

Kort faktaruta

• Typ: Dvärgplanet (i asteroidbältet)
• Diameter: cirka 940–950 km
• Massa: ~9,4×10²⁰ kg
• Rotationstid: ~9,07 timmar
• Orbitalperiod: ~4,6 år
• Ytmaterial: sten, is, salter (t.ex. natriumkarbonat), ammoniumberikade mineraler

Sammanfattningsvis är Ceres en mångfacetterad värld — inte bara den största kroppen i asteroidbältet utan även en plats där vatten, salter och organisk kemi sammanträffar och visar att små kroppar i solsystemet kan ha rik internt historia och geologisk aktivitet.

Frågor och svar

F: Vad är Ceres?

F: Vem upptäckte Ceres?

Fråga: Vilken är Ceres' diameter?

F: Hur långt bort från solen ligger Ceres?

F: Har Ceres några månar?

F: Vilken rymdsond skickades upp för att utforska Vesta och Ceres?

Sök med bokstav