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Planeta anão Ceres

 

Ceres
Planeta anão Ceres
Planeta anão
Características orbitais
Semi-eixo maior2,766 UA
Perélio2,544 UA
Afélio2,987 UA
Excentricidade0,080
Período orbital4,599 a
Velocidade orbital média17,882 km/s
Inclinação10,587°
Características físicas
Diâmetro equatorial975×909 km
Área da superfície1 800 000 km²
Massa9.5×1020 kg
Densidade média2,08 g/cm³
Gravidade equatorial0,028 g
Dia sideral0,3781 d
Velocidade de escape0,51 km/s
Albedo0,113
Intervalo de TemperaturaS.D.ºC a -34ºC
média: -106ºC
Composição da Atmosfera
Pressão atmosféricavestígios

Ceres é um planeta anão que se encontra no cinturão de asteroides, entre Marte e Júpiter. Ceres tem um diâmetro de cerca de 950 km e é o corpo mais maciço dessa região do sistema solar, contendo cerca de um terço do total da massa do cinturão.

Apesar de ser um corpo celeste relativamente próximo da Terra, pouco se sabe sobre Ceres. A superfície ceriana é enigmática: em imagens de 1995, pareceu-se ver um grande ponto negro que seria uma enorme cratera; em 2003, novas imagens apontaram para a existência de um ponto branco com origem desconhecida, não se conseguindo assinalar a cratera inicial.

A própria classificação mudou mais de que uma vez: na altura em que foi descoberto foi considerado como um planeta, mas após a descoberta de corpos celestes semelhantes na mesma área do sistema solar, levou a que fosse reclassificado como um asteroide por mais de 150 anos.

No início do século XXI, novas observações mostraram que Ceres é um planeta embrionário com estrutura e composição muito diferentes das dos asteroides comuns e que permaneceu intacto provavelmente desde a sua formação, há mais de 4,6 milhões de anos. Pouco tempo depois, foi reclassificado como planeta anão. Pensava-se, também, que Ceres fosse o corpo principal da "família Ceres de asteroides". Contudo, Ceres mostrou-se pouco aparentado com o seu próprio grupo, inclusive em termos físicos. A esse grupo é agora dado o nome de "família Gefion de asteroides".

Mitologia

Originalmente, o novo planeta foi chamado de Ceres Ferdinandea em honra à figura mitológica Ceres e ao Rei Fernando IV de Nápoles e da Sicília. A parte Ferdinandea não foi bem recebida pelas outras nações e foi removida.

Na mitologia romana, Ceres é equivalente à deusa grega, Deméter, filha de Saturno, amante e irmã de Júpiter, irmã de Juno, Vesta, Netuno e Plutão. Ceres era a deusa das colheitas e do amor maternal. A veneração de Ceres ficou associada às classes plebéias, que dominavam o comércio de cereais.

História de observação e exploração

Anúncio da descoberta de Ceres por Piazzi.

Anúncio da descoberta de Ceres por Piazzi.

A lei de Titius-Bode preconizava a existência de um planeta entre Marte e Júpiter a uma distância de 419 milhões de quilômetros (2,8 UA). A descoberta de Urano por William Herschel em 1781 a 19,18 UA confirmava a lei publicada apenas três anos antes. No congresso astronômico que teve lugar em Gota, na Alemanha em 1796, o astrônomo francês Jérôme Lalande recomendou a sua procura.

Os astrônomos iniciaram a procura pelo Zodíaco e Ceres foi descoberto acidentalmente no dia 01 de janeiro de 1801 por Giuseppe Piazzi, que não fazia parte dessa comissão, usando um telescópio situado no alto do Palácio Real de Palermo na Sicília. Piazzi procurava uma estrela listada por Francis Wollaston como Mayer 87, porque não estava na posição descrita no catálogo. No dia 24 de Janeiro, Piazzi anunciou a sua descoberta em cartas a astrônomos, entre eles Barnaba Oriani de Milão. Ele catalogou Ceres como um cometa, mas "dado o seu movimento muito lento e algo uniforme, ocorreu-me várias vezes que pode ser algo melhor que um cometa". No início de Fevereiro, Ceres perdeu-se quando passou por detrás do Sol. Em Abril, Piazzi enviou as suas observações completas para Oriani, Bode e Lalande. Estas foram publicadas na edição de Setembro de 1801 do Monatliche Correspondenz.

Sistema Solar

Sistema solar interior. Ceres orbita entre Marte e Júpiter a par de vários pequenos asteroides. Posições dos planetas e Ceres em 1 de Setembro de 2006 (O tamanho dos planetas não está em escala).

Para recuperar Ceres, Carl Friedrich Gauss, na altura com apenas 24 anos de idade, desenvolveu um método para a determinação da órbita a partir de três observações. Em poucas semanas, ele previu o trilho de Ceres pelo espaço, e enviou os seus resultados para o Barão von Zach, editor do Monatliche Correspondenz. No último dia de 1801, von Zach e Heinrich Olbers confirmaram a recuperação de Ceres.

Ceres foi considerado demasiado pequeno para ser um verdadeiro planeta e as primeiras medidas apresentavam um diâmetro de 480 km. Ceres permaneceu listado como um planeta em livros e tabelas de astronomia por mais de meio século, até que vários outros corpos celestes foram descobertos na mesma região do sistema solar. Ceres e esse grupo de corpos ficaram conhecidos como cinturão de asteroides. Muitos cientistas começaram a imaginar que estes seriam o vestígio final de um velho planeta destruído. Contudo, hoje sabe-se que o cinturão é um planeta em construção e que nunca completou a sua formação.

Uma ocultação de uma estrela por Ceres foi observada no México, Flórida e nas Caraíbas no dia 13 de Novembro de 1984: com esta ocultação foi possível estabelecer o tamanho máximo, mais de duas vezes a dimensão que se julgava, e a forma do planetóide, que se apresentava praticamente esférico. Em 2005, descobriu-se que Ceres era um corpo celeste mais complexo do que se tinha imaginado, mostrando-se como um planeta embrionário.

Impressão artística da visita da Sonda Dawn a Ceres (maior corpo celeste à direita da sonda) e Vesta (à esquerda).

Impressão artística da visita da Sonda Dawn a Ceres (maior corpo celeste à direita da sonda) e Vesta (à esquerda).

Em Agosto de 2006, foi classificado como planeta anão, pela proposta final da União Astronômica Internacional, dado que não tem dimensão suficiente para "limpar a vizinhança da sua órbita". A proposta original definiria um planeta apenas como sendo "um corpo celeste que (a) tem massa suficiente para que a própria gravidade supere forças de corpos rígidos levando a que assuma uma forma de equilíbrio hidrostático (aproximadamente redondo), e (b) em órbita em volta de uma estrela, e não é uma estrela nem um satélite de um planeta". Caso esta solução tivesse sido adotada, Ceres tornar-se-ia no quinto planeta a partir do Sol.

À data, nenhuma sonda visitou Ceres. Contudo, a missão Dawn será a primeira nave espacial a estudar Ceres. Inicialmente, a sonda irá visitar Vesta, por aproximadamente seis meses em 2010, antes de sobrevoar Ceres em 2014 ou 2015.

Apesar de não ter um campo magnético e gozar de baixa gravidade, existem idéias para que Ceres seja um dos possíveis locais para a colonização humana futura no sistema solar interior, provavelmente depois de se estabelecer uma base humana permanente em Marte. Ceres tem recursos hídricos sob a forma de gelo com 1/10 de toda a água dos oceanos terrestres e luz solar suficiente para a produção de energia solar. Transformar-se-ia, assim, numa espécie de base para a mineração de asteroides, e possibilitando que esses recursos minerais possam ser depois transportados para Marte, a Lua e a Terra.

Geologia planetária

Estrutura de Ceres

Estrutura de Ceres.

Ceres em comparação com a Lua

Ceres em comparação com a Lua.

Ceres é o único planeta anão nas proximidades do Sol. Entretanto, nos confins do sistema solar, existem dois planetas anões, ambos maiores que Ceres, a saber: Plutão e Éris. Vários planetóides gelados destas regiões remotas e que aparentam ser maiores que Ceres aguardam a classificação como planetas anões, apesar de muitos deles serem menos massivos.

Os cientistas há muito que teorizaram que Ceres seria uma massa indiferenciada e homogênea, semelhante a muitos corpos carbonáceos que povoam o Cinturão de Asteroides, tendo 0,113 de albedo, muito semelhante ao da Lua, levando a se supor que a sua superfície deverá ser análoga à do nosso satélite natural. No entanto, Peter Thomas e os seus colaboradores mostraram que isto não era verdade. O grupo observou e gravou rotações inteiras de Ceres usando o Telescópio espacial Hubble entre Dezembro de 2003 e Janeiro de 2004. Ao examinarem as imagens, verificaram que Ceres era quase perfeitamente esferóide, com uma pequena protuberância de 30 km no equador, ao contrário da grande maioria dos asteroides, tornando-o único entre os asteroides. Anteriormente, pensava-se que a protuberância fosse de 40 km, através das melhores medições da massa de Ceres anteriormente realizadas. A diferença, segundo Thomas e seus colegas, deve-se a que Ceres não é homogêneo, mas estruturado em camadas, com um núcleo denso de rocha coberto por um manto de gelo de água, por sua vez coberto por uma crosta leve.

O manto de Ceres deverá ser de gelo de água, porque a densidade de Ceres é menor que a da crosta da Terra e porque marcas espectrais da superfície evidenciam minerais moldados pela água. Assim, estimou-se que Ceres deverá ser composto por 25 por cento de água, mais que toda a água doce na Terra. Esta água encontra-se enterrada sobre uma fina camada de poeira.

Caso não fossem as perturbações gravitacionais de Júpiter há milhares de milhões de anos, Ceres seria, indiscutivelmente, um verdadeiro planeta. Com uma massa de 9,45±0,04×1020 kg, Ceres tem mais do que um terço do total de 2,3×1021 kg de massa de todos os asteroides do sistema solar (que ainda é apenas cerca de 4% da massa da Lua).

Imagens do Telescópio espacial Hubble de 2003-2004 com uma resolução de cerca de 30 km. A natureza do ponto brilhante é desconhecida.

Existe alguma ambiguidade relativamente às características da superfície de Ceres. As imagens ultravioleta de baixa resolução tiradas pelo Telescópio espacial Hubble em 1995 mostram um ponto negro na sua superfície, ao qual foi dado o apelido "Piazzi", que teria 250 km de diâmetro, um quarto da dimensão de Ceres, e que teria resultado do impacto de um asteroide com 25 km de diâmetro. Mais tarde, imagens de maior resolução tiradas durante uma rotação completa com o telescópio Keck, usando óptica adaptativa, não mostraram sinais da existência de "Piazzi". Contudo, duas características escuras foram vistas movendo-se ao longo de uma rotação do planeta anão, uma com uma região central brilhante e que se supõe serem crateras.

Imagens tiradas de uma rotação em 2003 e 2004 pelo Hubble mostraram um ponto branco enigmático, cuja natureza é desconhecida. As características escuras vistas pelo Keck não são, imediatamente, visíveis nestas imagens.

As últimas observações também determinaram os pontos do pólo norte de Ceres (dando ou tirando cerca de 5°) em direção da ascensão reta 19 h 24 min, declinação +59°, na constelação Draco. Isto significa que a inclinação axial é muito pequena, cerca de 4±5°.

Atmosfera

Existem ainda algumas indicações que sua superfície seja quente e deva possuir uma fraca atmosfera e gelo. A temperatura máxima ao meio-dia foi estimada em cerca de -38 °C em 5 de Maio de 1991. Tendo em conta a distância ao Sol, a temperatura máxima deverá atingir -34 °C no periélio. Um dia em Ceres é pouco mais de nove horas terrestres.


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