В поясе астероидов между Марсом и Юпитером, среди миллионов каменных обломков, есть один объект, который выделяется на общем фоне. Он не просто больше всех остальных: он настолько крупный, что его гравитация придала ему шарообразную форму. У него есть собственное внутреннее строение, подземный океан и даже криовулканы. Это Церера — самый большой астероид Солнечной системы и одновременно карликовая планета.
1. Размеры и статус
Диаметр Цереры — около 940 километров. Это почти в три раза меньше диаметра Луны, но более чем в два раза больше второго по величине астероида — Весты (около 525 км в поперечнике). Если собрать все астероиды главного пояса в один шар, Церера составит около трети их общей массы.
Церера была открыта в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пьяцци. Первоначально её сочли новой планетой — в ту эпоху между Марсом и Юпитером ожидали найти планету согласно закону Тициуса — Боде. Но вскоре в том же регионе начали находить другие астероиды, и Цереру «понизили» в её ранге.
В 2006 году Международный астрономический союз ввел понятие «карликовая планета». Церера попала в этот список вместе с Плутоном, Эридой, Макемаке и Хаумеа. Таким образом, Церера — единственная карликовая планета во внутренней Солнечной системе (все остальные находятся за орбитой Нептуна).
А знаете ли вы? Церера была открыта в первый день XIX века — 1 января 1801 года. Её символ в астрономии — серп с ручкой, стилизованная буква «C».
2. Поверхность: кратеры, горы и загадочные пятна
Поверхность Цереры покрыта кратерами — как и у любой другой планеты или спутника без атмосферы, но есть и уникальные черты.
Кратер Оккатор. Диаметр — около 90 километров. Внутри кратера расположены яркие белые пятна, которые стали главной загадкой Цереры, когда их обнаружил зонд Dawn в 2015 году. Пятна оказались соляными отложениями — в основном карбонатом натрия (содой). Это похоже на солевые корки, которые остаются после испарения соленой воды. Ученые сделали вывод: под поверхностью Цереры есть соленая вода, которая время от времени прорывается наружу, испаряется, а соль остается.
Гора Ахуна. Это одинокая гора высотой около 4 километров, которая не является частью горного хребта и не связана с ударным кратером. Она имеет форму усеченного конуса с гладкими склонами. Скорее всего, Ахуна — это криовулкан: ледяная гора, сформированная выходами грязевых масс из недр. Аналогичных образований на других астероидах не известно.
Кратер Урвара. Диаметр — около 160 километров: это один из самых крупных кратеров на Церере. Его дно плоское, а в центре есть центральная горка, как у многих кратеров на Луне.
А знаете ли вы? Кратеры на Церере названы в честь божеств и духов земледелия из разных культур — в соответствии с тем, что Церера была римской богиней урожая.
3. Внутреннее строение и подземный океан
Церера не просто большой камень. Она имеет слоистое строение: каменное ядро, ледяную мантию и тонкую кору из смеси льда, солей и гидратированных минералов.
Главное открытие миссии Dawn (2011-2018) — доказательство существования подземного океана. Анализ гравитационного поля показал, что под корой Цереры находится слой повышенной плотности, который лучше всего объясняется наличием рассола — соленой жидкой воды.
Этот океан, вероятно, остался от времен, когда Церера была теплее. Он расположен на глубине около 40-100 км от поверхности и, возможно, сохраняется до сих пор благодаря солям, которые понижают температуру замерзания, и радиоактивному распаду в ядре.
Общий запас воды на Церере огромен. По некоторым оценкам, до 25-30% массы Цереры может приходиться на водяной лед и это больше, чем во всех земных океанах вместе взятых.
А знаете ли вы? Давление в океане Цереры — около 1000-2000 атмосфер (как на дне земного океана в самых глубоких впадинах).
4. Геологическая активность
Хотя Церера — небольшой мир, на её поверхности видны признаки недавней (по геологическим меркам) активности.
Криовулканы. Гора Ахуна — самый яркий пример. Ее возраст оценивается в 200 миллионов лет — это очень молодой возраст по сравнению с возрастом самой Цереры (4,6 миллиарда лет). Значит, внутри Цереры до сих пор есть процессы, которые выталкивают ледяные массы на поверхность.
Соляные купола. Соль, оставшаяся после испарения воды, со временем перекрывается новыми слоями льда и пыли. Но соль пластичнее льда, и под давлением она может выдавливаться вверх, формируя купола, похожие на соляные купола в земной геологии.
Оползни и обвалы. На склонах многих кратеров заметны следы оползней — это говорит о том, что в поверхностном слое есть лёд, который размягчается при разогреве и течет как вязкая жидкость.
А знаете ли вы? Некоторые районы Цереры имеют голубоватый оттенок (на цветных снимках Dawn). Это связано с тем, что там обнажен чистый водяной лед, не запыленный темным материалом. Возраст таких обнажений — несколько миллионов лет.
5. Почему Церера не стала планетой
При своих размерах и круглой форме Церера отвечает двум из трех критериев планеты (вращается вокруг Солнца, имеет достаточную массу для гидростатического равновесия). Но она не отвечает третьему: не «очистила свою орбиту» от других объектов.
В поясе астероидов вокруг Цереры вращается огромное количество более мелких тел. У неё не хватило массы, чтобы притянуть их всех или выбросить прочь. Именно поэтому её отнесли в категорию карликовых планет.
Для сравнения: Земля в 5000 раз массивнее Цереры и полностью доминирует на своей орбите.
А знаете ли вы? Если бы Церера росла дальше, она могла бы стать зародышем планеты земной группы. Но гравитация Юпитера помешала ей набрать больше материала, и рост остановился.
6. Миссия Dawn
С 2015 по 2018 год автоматическая станция Dawn (НАСА) находилась на орбите Цереры. Это был первый и пока единственный аппарат, посетивший эту карликовую планету.
Dawn совершил несколько важных открытий:
- Доказал существование подземного океана.
- Обнаружил солевые пятна в кратере Оккатор и объяснил их природу.
- Сфотографировал гору Ахуну и другие криовулканические структуры.
- Измерил гравитационное поле и доказал, что Церера дифференцирована (имеет ядро и мантию).
Dawn также обнаружил слабую, но отчетливую экзосферу — разреженную атмосферу, состоящую из водяного пара. Водяной пар вырывается из трещин и от криовулканов, но быстро рассеивается в космос.
В 2018 году, когда у Dawn закончилось топливо для поддержания ориентации, его оставили на орбите вокруг Цереры. Он до сих пор вращается вокруг карликовой планеты и когда-нибудь упадет на её поверхность.
7. Может ли быть жизнь на Церере?
Короткий ответ: возможно, но не в привычной для нас форме.
На Церере есть жидкая вода (подземный океан), есть органические соединения (Dawn обнаружил на поверхности алифатические органические молекулы), есть источник энергии (радиоактивный распад в ядре, возможно, гидротермальные источники).
Но при всех плюсах, существуют и минусы. Океан, вероятно, очень холодный (около -40 градусов). Давление высокое, но не критическое и неизвестно, есть ли в океане достаточная концентрация питательных веществ и стабильный источник энергии.
Некоторые ученые считают, что Церера — более подходящий кандидат для поиска внеземной жизни, чем Европа или Энцелад, потому что её океан находится ближе к поверхности, и к нему легче добраться (кора тоньше). Другие утверждают, что среда там слишком холодная и бедная.
Однозначного ответа нет. Нужна новая миссия, которая пробурит ледяную кору и исследует океан напрямую.
Итог
Церера — не просто «самый крупный астероид». Это сложный геологический мир с подземным океаном, криовулканами, соляными куполами и органическими соединениями. Она стоит на границе между астероидами и полноценными планетами, напоминая нам, что классификации часто условны.
Благодаря миссии Dawn мы узнали о Церере больше, чем о любом другом астероиде. Но многие загадки остаются: как долго сохраняется её океан? Есть ли там жизнь? Почему на ней такие яркие солевые пятна? Ответы на эти вопросы, возможно, даст следующая миссия — если человечество решит вернуться к этому маленькому, но удивительному миру.
Подпишись, если понравилась статья!
Ниже другие темы: