Церера

Церера — крупнейший объект пояса астероидов и единственная карликовая планета, обращающаяся ближе к Солнцу, чем Нептун. При диаметре около 940 км она содержит примерно от четверти до трети всей массы пояса, но при этом настолько мала, что около пяти Церер, выстроенных в ряд, покрыли бы ширину континентальной части США. Она занимает любопытное промежуточное положение: слишком крупная и слишком округлая, чтобы быть просто астероидом, слишком маленькая и слишком удалённая, чтобы быть планетой, и достаточно богатая водой, чтобы некоторые планетологи рассматривали её не столько как каменную глыбу, сколько как ледяной океанический мир, забредший внутрь Солнечной системы.

Обращаясь вокруг Солнца раз в 4,6 года на среднем расстоянии 2,77 астрономической единицы, Церера вращается быстро — полные сутки на ней длятся чуть более девяти часов — и стоит почти строго вертикально, с наклоном оси всего около 4 градусов. Это почти вертикальное положение оси в сочетании с наклонением орбиты в 10,6 градуса оказывается очень важным для того, где может сохраняться её лёд.

Первый астероид и первая карликовая планета

Церера была открыта в самую первую ночь XIX века — 1 января 1801 года — итальянским астрономом Джузеппе Пиацци в Палермской обсерватории на Сицилии. Сначала он принял её за комету, а затем заподозрил небольшую планету, проследив за её медленным дрейфом на фоне звёзд в течение нескольких недель. Пиацци назвал её Ceres Ferdinandea в честь римской богини земледелия и злаков, покровительницы Сицилии; королевское посвящение королю Фердинанду позднее было отброшено, и осталось просто имя Церера.

Десятилетиями Цереру считали планетой, пока открытие Паллады, Юноны, Весты и растущей толпы похожих тел не привело к их переклассификации в астероиды. За Церерой сохранилось обозначение «1 Церера» как за первым когда-либо обнаруженным астероидом. Затем в 2006 году Международный астрономический союз повысил её статус ещё раз: достаточно массивная, чтобы собственная гравитация придала ей округлую форму, но неспособная расчистить свою орбитальную полосу от прочих обломков, Церера стала карликовой планетой — в том же году, когда Плутон был переклассифицирован в ту же новую категорию.

Ледяной мир под маской

Церера — намного больше, чем просто избитый каменный шар. Гравитационные измерения с космических аппаратов показывают, что она лишь примерно на 30–40% состоит из камня по массе, что подразумевает наличие глубокого, богатого льдом внешнего слоя, окутывающего илисто-каменное ядро, — вода может составлять примерно четверть всего тела. Это делает её одним из самых богатых водой объектов внутренней Солнечной системы после Земли.

В 2014 году космическая обсерватория «Гершель» Европейского космического агентства обнаружила слабые шлейфы водяного пара, ускользающие от Цереры, — первый явный признак истечения воды с тела пояса астероидов. Считается, что этот пар возникает из-за сублимации приповерхностного льда прямо в космос. Там, куда никогда не проникает солнечный свет, — на дне постоянно затенённых кратеров близ полюсов, остающихся жизнеспособными холодными ловушками благодаря этому крошечному наклону оси, — водяной лёд может сохраняться прямо на поверхности, повторяя ледяные запасы, найденные в тени на Меркурии и Луне.

Яркие пятна Оккатора

Самая знаменитая деталь Цереры — рассыпанные ослепительно белые пятна, ставившие учёных в тупик по мере того, как снимки становились чётче. Самое яркое скопление находится внутри кратера Оккатор — относительно молодого кратера диаметром около 92 км и глубиной 4 км. Его центральное отложение, Cerealia Facula, и соседние Vinalia Faculae — самые отражающие пятна на всём теле, достаточно яркие, чтобы сверкать даже на ранних, размытых фотографиях сближения.

Эти яркие пятна оказались солями, преимущественно карбонатом натрия, оставшимися после того, как соленосная жидкость поднялась снизу, достигла поверхности, замёрзла и испарилась в космос, оставив после себя минеральную корку. Их существование указывает на резервуары солёной жидкости — реликтовые карманы подповерхностного соляного океана, — которые ещё, по геологическим меркам, недавно находились в движении. Церера также несёт на своей более тёмной поверхности органические соединения и глины — сырьё, делающее её интересной с точки зрения вопросов обитаемости.

Криовулканы и изборождённая поверхность

Поднимающийся более чем на 4 км над в остальном плоской местностью, Ахуна Монс — самая высокая гора Цереры и одна из самых странных форм рельефа во всей Солнечной системе: одинокий, крутосклонный купол с яркими полосами на склонах, широко трактуемый как криовулкан, из которого сочилась вязкая смесь солёного, илистого льда, а не расплавленной породы. Его молодой облик наводит на мысль, что Церера была геологически активна в относительно недавнем прошлом.

Крупнейший ударный шрам карликовой планеты — Керван, древний, сглаженный бассейн диаметром около 280 км — почти треть ширины самой Цереры. Примечательно, что на Церере меньше по-настоящему огромных кратеров, чем можно было бы ожидать, что намекает на то, что её ледяная, медленно «расслабляющаяся» кора за миллиарды лет сгладила самые крупные, древнейшие раны.

«Рассвет»: миссия, картировавшая Цереру

Почти всё вышеописанное известно нам благодаря одному-единственному космическому аппарату. Зонд NASA «Рассвет» (Dawn), использующий экономичную ионную тягу, стал первой миссией, вышедшей на орбиту вокруг двух разных пунктов назначения за пределами Земли — сначала гигантского астероида Веста, затем Цереры, которой он достиг 6 марта 2015 года. Это был также первый космический аппарат, когда-либо вышедший на орбиту вокруг карликовой планеты, — на несколько месяцев раньше, чем «Новые горизонты» пролетели мимо Плутона.

На протяжении более трёх лет «Рассвет» по спирали постепенно приближался, в конце концов снизившись примерно до 35 км над поверхностью, чтобы детально сфотографировать соли Оккатора. Миссия завершилась 1 ноября 2018 года, когда у «Рассвета» закончился гидразин, необходимый для наведения антенны и солнечных панелей, и аппарат замолчал на стабильной орбите, где будет обращаться вокруг Цереры заброшенным памятником ещё многие десятилетия.

Как найти Цереру

Церера — единственная карликовая планета, которую наблюдатель-любитель может реально отыскать самостоятельно. В лучшие моменты, вблизи противостояния, наступающего раз в 15–16 месяцев, она достигает блеска примерно 6,7 звёздной величины — чуть за порогом видимости невооружённым глазом для среднего человека, но лёгкая цель для бинокля из тёмного места наблюдения. Она выглядит как тусклая, ровная звезда, так что хитрость в том, чтобы зарисовать участок неба или отметить её на карте и вернуться через ночь-другую, чтобы поймать её движение. Даже крупнейшие телескопы показывают её лишь крошечным, лишённым деталей диском — именно поэтому детальные снимки «Рассвета» стали таким откровением.