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Der Zwergplanet Ceres. Daten, Bilder und Beschreibung des grössten Asteroiden.
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Zwergplanet / Asteroid (1) Ceres

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Special: Was ist ein Planet? - Warum unser Sonnensystem nur noch 8 Planeten besitzt
Ceres (Hubble-Aufnahme)
Der Zwergplanet Ceres
(Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops vom 23. Januar 2004)
Geschichte
Ansichten von Ceres
Verschiedene Ansichten von Ceres zeigen Details der Oberfläche
(Aufnahmen des
Keck-Observatiums/Hawaii
im Infrarot-Bereich)

Ceres ist kein seit der Antike bekannter, "klassischer" Himmelskörper, sondern wurde erst 1801 durch den italienischen Priester und Astronomen Giuseppe Piazzi entdeckt. Bereits seit 1772 hatte das Gesetz von Titius und Bode einen noch fehlenden Planeten zwischen Mars und Jupiter vorhergesagt. Mit Ceres schien diese Lücke geschlossen zu sein, aber schon bald danach wurden ebenfalls zwischen Mars und Jupiter noch Pallas (1802), Juno (1803) und Vesta (1807) gefunden. Damit war klar, dass Ceres doch kein eigenständiger Planet sein konnte und es wurden die Bezeichnungen "Asteroid", "Planetoid" oder "Kleinplanet" eingeführt.
Der von Piazzi ursprünglich gewählte Name lautete Ceres Ferdinandea nach der römischen Göttin des Ackerbaus und zu Ehren König Ferdinand IV. von Neapel. Einige Zeit waren auch die Namen Juno und Hera im Gespräch, die später an andere Asteroiden vergeben wurden. Dann wurde jedoch allgemein akzeptiert, dass der Entdecker auch das Recht zur Namenswahl haben sollte. Nicht akzepiert wurden dagegen Namensanhänge zur Huldigung irgendwelcher unbeteiligter Herrscher, so dass letztlich nur ein einfaches "Ceres" übrig blieb. Bei Asteroiden ist es ausserdem üblich, die Reihenfolge ihrer Entdeckung durch eine vorangestellte Nummer anzugeben, und deshalb lautet der vollständige Name "(1) Ceres". Ceres wurde übrigens seinerseits Namenspatron für das 1803 entdeckte chemische Element Cer (Elementsymbol Ce, Lanthanoid mit Ordnungszahl 58).
Da Ceres nur einer unter vielen Asteroiden war, wurde ihm lange Zeit nur wenig Aufmerksamkeit gewidmet. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts löste die Entdeckung mehrerer grosser Himmelskörper im Kuiper-Gürtel jedoch eine hitzige Debatte über die Planeten-Definition aus. Als Ergebnis schuf die IAU am 24. August 2006 den neuen Begriff "Zwergplanet", der seitdem nicht nur auf die Kuiper-Gürtel-Objekte Pluto, Haumea, Eris und Makemake angewendet wird, sondern quasi als Nebeneffekt auch für eine neue Klassifizierung von Ceres sorgte. Ceres ist also streng genommen kein einfacher Asteroid mehr, aber auch kein "richtiger" Planet, sondern ein Zwergplanet.

Alles Wissenswerte über die Planeten-Definition der International Astronomical Union (IAU) und die neue Klasse der Zwergplaneten ist auf meiner Themenseite "Was ist ein Planet?" zu finden.

Beschreibung
Aufbau von Ceres
Der innere Aufbau von Ceres

Ceres ist zwar der zuerst entdeckte und auch grösste Asteroid, aber selbst unter den Zwergplaneten nur ein Winzling. Mit seinem Durchmesser von weniger als 1.000 km ist er sogar deutlich kleiner als der Pluto-Mond Charon. Trotzdem enthält er etwa ein Drittel der gesamten Masse aller Objekte im Asteroiden-Gürtel und besitzt eine ausgeprägte Kugelform, was seine Erhebung zum Zwergplaneten rechtfertigte. Die Schuld daran, dass es bei Ceres nicht zum regulären Planeten reicht, trägt der nahe Jupiter. Die Gezeitenkräfte des Gasriesen verhinderten bereits im jungen Sonnensystem, dass sich die Asteroiden zu einem grösseren Himmelskörper zusammen lagern konnten.
Das Innere von Ceres gliedert sich in eine ca. 10 km dicke Kruste aus staubigem Wassereis, unter der sich ein Mantel aus Wassereis und ein metallhaltiger Gesteinskern befindet. Diese Differenzierung wurde wahrscheinlich durch Wärme aus dem Zerfall radioaktiver Isotope in der Jugend des Zwergplaneten ermöglicht, die das Eis zeitweise schmolz, so dass die schweren Komponenten absinken konnten. Die in Form von Eis vorliegenden Süsswasser-Vorräte auf Ceres werden übrigens auf das 5-fache des auf der Erde verfügbaren Süsswassers geschätzt.

Umlaufbahn von Ceres
Die Umlaufbahn von Ceres
zwischen Mars und Jupiter

Wie es sich für einen Asteroiden gehört, liegt die Umlaufbahn von Ceres zwischen denen von Mars und Jupiter. Sie ist auch kaum exzentrischer als die der grösseren Planeten, aber mit 10,6 Grad etwas stärker gegen die Ekliptik geneigt. Der Abstand von der Sonne ist dabei so bemessen, dass sich Ceres immer etwa in der Mitte des Asteroiden-Gürtels aufhält.
Die Relative Helligkeit von Ceres ist mit 6,6 Magnituden nur knapp so schwach, dass man zu seiner Beobachtung bereits ein Fernglas benötigt. Trotzdem konnte erst das Hubble-Weltraumteleskop seit 2001 einige Oberflächendetails auflösen. Dazu gehören ein 400 km durchmessender heller Fleck und ein dunkler Fleck von 250 km, der auf den Namen "Piazzi" getauft wurde. Ansonsten ist die Oberfläche von Ceres mit dunklen Kohlenstoff-Verbindungen und mit dem bereits vom irdischen Mond bekannten Regolith-Staub bedeckt.

Rotation von Ceres
Die Rotation von Ceres
(Dawn-Aufnahmen vom
19. Februar 2015)

Am 06. März 2015 erhielt Ceres Besuch von der NASA-Raumsonde Dawn, die in eine Umlaufbahn einschwenkte und seine Oberfläche detailliert kartografieren soll. Schon während des Anflugs am 19. Februar 2015 gelangen Dawn Aufnahmen einer kompletten Ceres-Umdrehung in bis dahin unerreichter Auflösung, die zu der Animation links zusammengefasst wurden. Dawn war bereits am 27. September 2007 gestartet und hatte vom 16. Juli 2011 bis zum 05. September 2012 den Asteroiden Vesta untersucht. Wenn eine Raumsonde mehrere Ziele hat, dann werden gewöhnlich nur kurze Vorbeiflüge ohne Abbremsung geplant, um Treibstoff zu sparen. Dass Dawn sich dagegen nach ihrem mehrmonatigen Aufenthalt bei Vesta aus ihrem Orbit lösen und noch einmal in Richtung Ceres beschleunigen konnte, hat sie nicht nur der geringen Anziehungskraft der Asteroiden zu verdanken. Dieses kleine Kunststück wurde erst mit Hilfe von drei sehr effizienten Ionentriebwerken möglich, die mit Sonnenenergie betrieben werden.

Occator-Krater
Weisse Flecken im Occator-Krater
(3D-Modell aus Dawn-Aufnahmen)

Eine der ersten und rätselhaftesten Entdeckungen, die die Raumsonde Dawn auf Ceres machte, waren ca. 130 auffallend weisse Flecken, die über den gesamten Zwergplaneten verstreut sind. Einige der hellsten Flecken befinden sich im Occator-Krater (Bild links) und auch sonst scheinen sie bevorzugt in Kratern aufzutreten. Wenn Sonnenlicht in den Occator-Krater trifft, dann entwickelt sich dort ein Dunstschleier aus Wasserdampf. Die Flecken bestehen aber nicht aus Wassereis, wie man vielleicht erwarten könnte, sondern überwiegend aus Natriumkarbonat mit Beimengungen von Ammoniumsalzen und Silikaten. Offenbar wird das salzhaltige Eis in Ceres Kruste hin und wieder von Einschlägen freigelegt und während es über Jahrmillionen langsam verdampft, bleibt das helle Salz in den Kratern zurück. Der Occator-Krater beherbergt übrigens die größte bekannte Oberflächenablagerung von Natriumkarbonat im gesamten Sonnensystem.

Die Daten von Ceres
Entdeckung 01.01.1801 durch G. Piazzi
Position Zwergplanet im Asteroiden-Gürtel
Durchmesser 963 km (Äquator) = 0,08 Erddurchmesser
Masse 0,0009393 x 1024 kg = 0,00016 Erdmassen
Mittlere Dichte 2,16 g/cm3
Rotationsperiode ("Tag") 9,075 Stunden
Sonnenumlauf ("Jahr") 4,605 Jahre
Aphel 445.502.457 km = 2,978 AE
Perihel 382.671.351 km = 2,558 AE
Oberflächen-Temperatur -106 Grad Celsius
Relative Helligkeit 6,6
Monde keine
Grössenvergleich
Ceres im Vergleich mit Erde, Mond und einigen Zwergplaneten
Links zu Ceres
Ceres an Pluto
Ein nicht ganz ernst gemeinter Gruss von Ceres an den zum Zwergplaneten degradierten Pluto
Zwergplanet Ceres (Wikipedia)
Göttin Ceres (Wikipedia)
Chemisches Element Cer (Wikipedia)
Giuseppe Piazzi (Wikipedia)
Raumsonde Dawn (Wikipedia)
Dawn-Mission (NASA)
International Astronomical Union (IAU)

 
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