ซีรีส (ดาวเคราะห์แคระ)
ซีรีส (อังกฤษ: Ceres; สัญลักษณ์: .svg){kind=small}
)[11] หรือชื่ออย่างเป็นทางการว่า 1 ซีรีส เป็นดาวเคราะห์น้อยดวงใหญ่ที่สุดและเป็นดาวเคราะห์แคระดวงเดียวในระบบสุริยะชั้นใน[12][13][14] เป็นดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่ถูกค้นพบ โดยจูเซปเป ปีอัซซี นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี เมื่อวันที่ 1 มกราคม ค.ศ. 1801[15][16] ตั้งตามชื่อซีรีส เทพีโรมันแห่งการปลูกพืช เก็บเกี่ยวและความรักอย่างมารดา
 ภาพดาวซีรีส ถ่ายโดยยานดอว์น เมื่อ 6 พฤษภาคม 2558 จากระยะทาง 13,600 กิโลเมตร | |||||||
| การค้นพบ[1] | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ค้นพบโดย: | จูเซปเป ปีอัซซี | ||||||
| ค้นพบเมื่อ: | 1 มกราคม ค.ศ. 1801 | ||||||
| ชื่ออื่น ๆ: | A899 OF; 1943 XB | ||||||
| ชนิดของดาวเคราะห์น้อย: | ดาวเคราะห์แคระ แถบดาวเคราะห์น้อย | ||||||
| ลักษณะของวงโคจร[2] | |||||||
| ต้นยุคอ้างอิง 26 พฤศจิกายน ค.ศ. 2005 (JD 2453700.5) | |||||||
| ระยะจุดไกล ดวงอาทิตย์ที่สุด: | 447,838,164 กม. (2.987 หน่วยดาราศาสตร์) | ||||||
| ระยะจุดใกล้ ดวงอาทิตย์ที่สุด: | 381,419,582 กม. (2.544 หน่วยดาราศาสตร์) | ||||||
| กึ่งแกนเอก: | 414,703,838 กม. (2.766 หน่วยดาราศาสตร์) | ||||||
| ความเยื้องศูนย์กลาง: | 0.07934 | ||||||
| คาบดาราคติ: | 1679.819 วัน (4.599 ปีจูเลียน) | ||||||
| อัตราเร็วเฉลี่ย ในวงโคจร: | 17.882 กม./วินาที | ||||||
| มุมกวาดเฉลี่ย: | 27.448° | ||||||
| ความเอียง: | 10.585°[3] | ||||||
| ลองจิจูด ของจุดโหนดขึ้น: | 80.410° | ||||||
| มุมของจุด ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด: | 73.271° | ||||||
| ลักษณะทางกายภาพ | |||||||
| มิติ: | 975×909 กม. | ||||||
| เส้นผ่านศูนย์กลาง ตามแนวศูนย์สูตร: | 975.6 ± 1.8 กม.[4] | ||||||
| พื้นที่ผิว: | 2,850,000 ตร.กม. | ||||||
| มวล: | 9.43±0.07×1020 กก.[5] | ||||||
| ความหนาแน่นเฉลี่ย: | 2.077 ± 0.036 กรัม/ซม.³[4] | ||||||
| ความโน้มถ่วง ที่ศูนย์สูตร: | 0.27 เมตร/วินาที² | ||||||
| ความเร็วหลุดพ้น: | 0.51 กม./วินาที | ||||||
| คาบการหมุน รอบตัวเอง: | 0.3781 วัน (9.074170 ชม.)[6][7] | ||||||
| ความเอียงของแกน: | 59°[4] | ||||||
| ความเอียงแกน: | ราว 3°[4] | ||||||
| ไรต์แอสเซนชัน ของขั้วเหนือ: | 19 ชั่วโมง 24 นาที 291°[4] | ||||||
| อัตราส่วนสะท้อน: | 0.090 ± 0.0033 (V-band geometric)[8] | ||||||
| อุณหภูมิพื้นผิว: เคลวิน |
| ||||||
| ชนิดสเปกตรัม: | C[10] | ||||||
| ขนาดเชิงมุม: | 0.84" ถึง 0.33" | ||||||
ดาวซีรีสมีเส้นผ่าศูนย์กลางราว 950 กิโลเมตรและประกอบด้วยมวลหนึ่งในสามของมวลทั้งหมดในแถบดาวเคราะห์น้อย[17][18] พื้นผิวดาวซีรีสอาจเป็นส่วนผสมของน้ำแข็งและธาตุที่ถูกไฮเดรต เช่น คาร์บอเนตและดินเหนียว[10] จำแนกเป็นแก่นหินและแมนเทิลน้ำแข็ง[4] และอาจมีมหาสมุทรน้ำในสถานะของเหลวกักเก็บไว้ใต้พื้นผิว[19][20]
จากโลก โชติมาตรปรากฏของดาวซีรีสอยู่ระหว่าง 6.7 ถึง 9.3 ดังนั้นแม้ในช่วงสว่างที่สุดก็ไม่อาจเห็นได้ด้วยตาเปล่า ยกเว้นท้องฟ้าที่มืดอย่างยิ่ง[21] วันที่ 27 กันยายน ค.ศ. 2007 นาซาส่งยานสำรวจอวกาศดอว์นไปสำรวจเวสตา (2011-2012) และซีรีส (2015)[22]
การค้นพบ
แนวคิดที่ว่ามีดาวเคราะห์ที่ยังไม่ได้รับการค้นพบอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ได้รับการเสนอโดยโยฮัน เอเลิร์ท โบเดอ ใน ค.ศ. 1772[15] ก่อนหน้าใน ค.ศ. 1596 โยฮันเนิส เค็พเพลอร์ได้สังเกตช่องว่างระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดีแล้ว[15] การพิจารณาของโบเดออิงกฎของทีทซีอุส–โบเดอซึ่งเสนอขึ้นครั้งแรกโดยโยฮัน ดานีเอล ทีทซีอุส ใน ค.ศ. 1766 จากการสังเกตว่ามีรูปแบบสม่ำเสมอในกึ่งแกนเอกของดาวเคราะห์ที่ทราบกัน แต่ใช้ไม่ได้เฉพาะกับช่องว่างใหญ่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดีเพียงจุดเดียว[15][23] รูปแบบดังกล่าวทำนายว่าดาวเคราะห์ที่หายไปมีกึ่งแกนเอกที่ใกล้กับ 2.8 หน่วยดาราศาสตร์[23] การค้นพบดาวยูเรนัสของวิลเลียม เฮอร์เชล ใน ค.ศ. 1781[15] ใกล้กับระยะห่างที่ทำนายไว้จากวัตถุถัดไปจากดาวเสาร์เพิ่มความเชื่อมั่นในกฎของทีทซีอุส–โบเดอ และใน ค.ศ. 1800 พวกเขาส่งคำร้องไปยังนักดาราศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญยี่สิบสี่คน ร้องขอให้พวกเขาประสานงานกันและเริ่มต้นค้นหาดาวเคราะห์ที่คาดคะเนไว้อย่างเป็นระบบ[15][23] กลุ่มนี้ ซึ่งนำโดยฟรันทซ์ ซาเวอร์ ฟ็อน ซัค บรรณาธิการ โมนัทลิชเชอคอเร็สพ็อนเด็นทซ์ (Monatliche Correspondenz) ขณะที่พวกเขาไม่พบดาวซีรีส ภายหลังได้พบดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่จำนวนมาก[23]
หนึ่งในนักดาราศาสตร์ที่ได้รับการคัดเลือกมาค้นหานั้นมีจูเซปเป ปีอัซซี จากสถาบันปาแลร์โม ซิซิลี ก่อนได้รับการเชิญให้เข้าร่วมกลุ่ม จูเซปเป ปีอัซซีค้นพบดาวซีรีสแล้วเมื่อวันที่ 1 มกราคม ค.ศ. 1801[24] เขากำลังค้นหา "[ดาวฤกษ์]ดวงที่ 87 ในบัญชีรายชื่อดาวฤกษ์จักรราศีของคุณลากาย" แต่พบว่า "มันตามหลังอีกดวงหนึ่ง"[15] แทนที่จะพบดาวฤกษ์ เขากลับพบวัตถุคล้ายดาวฤกษ์เคลื่อนที่ ซึ่งตอนแรกเขาคิดว่าเป็นดาวหาง[25] ปีอัซซีสังเกตดาวซีรีสรวม 24 ครั้ง ครั้งสุดท้ายเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1801 เมื่อความเจ็บป่วยรบกวนการเฝ้าสังเกตของเขา เขาประกาศการค้นพบของตัวเมื่อวันที่ 24 มกราคม ค.ศ. 1801 ในจดหมายถึงนักดาราศาสตร์ผู้ติดตามเพียงสองคน บาร์นาบา โอรีอานี แห่งมิลาน เพื่อนร่วมชาติ และโบเดอแห่งเบอร์ลิน[26] เขารายงานว่ามันเป็นดาวหางแต่ "เพราะการเคลื่อนที่ของมันช้ามากและค่อนข้างมีแบบแผน มันได้ปรากฏต่อผมหลายครั้งจนมันน่าจะเป็นอะไรที่ดีกว่าดาวหาง"[15] ในเดือนเมษายน ปีอัซซีส่งการสังเกตสมบูรณ์ของเขาไปยังโอรีอานี, โบเดอ และเฌโรม ลาล็องด์ ในกรุงปารีส ข้อมูลนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน โมนัทลิชเชอคอเร็สพ็อนเด็นทซ์ ฉบับเดือนกันยายน ค.ศ. 1801[25]
ถึงขณะนี้ ตำแหน่งปรากฏของดาวซีรีสได้เปลี่ยนไปแล้ว (ส่วนใหญ่เนื่องจากการหมุนโคจรของโลก) และใกล้แสงจ้าของดวงอาทิตย์เกินกว่าที่นักดาราศาสตร์คนอื่นจะยืนยันการสังเกตของปีอัซซีได้ ดาวซีรีสควรมองเห็นได้อีกครั้ง แต่หลังจากเวลานานเช่นนั้น เป็นการยากที่จะทำนายตำแหน่งที่แน่ชัด เพื่อหาดาวซีรีสอีกครั้ง คาร์ล ฟรีดริช เกาส์ ซึ่งขณะนั้นอายุ 24 ปี พัฒนาวิธีการตรวจหาวงโคจรที่มีประสิทธิภาพ[25] เขาจัดงานพิจารณาการเคลื่อนที่แบบเคปเลอร์จากการสังเกตสมบูรณ์สามอย่าง (เวลา ไรต์แอสเซนชัน และเดคลิเนชัน) ในเวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์ เขาทำนายทางเดินของดาวซีรีสและส่งผลการคำนวณให้แก่ฟ็อน ซัค ในวันที่ 31 ธันวาคม ค.ศ. 1801 ฟ็อน ซัค และไฮน์ริช อ็อลเบิร์ส พบดาวซีรีสใกล้กับตำแหน่งที่ทำนายและเป็นการพบอีกครั้งหนึ่ง[25]
การสังเกตช่วงแรกเพียงสามารถคำนวณขนาดของดาวซีรีสได้จากลำดับความสว่างเท่านั้น แฮร์เชลประเมินขนาดมันต่ำกว่าจริงที่ 260 กิโลเมตรใน ค.ศ. 1802 ขณะที่โยฮันน์ ฮีโรนีมุส ชเรอเทอร์ ประเมินขนาดสูงกว่าจริงที่ 2,613 กิโลเมตร[27][28]
วงโคจรของดาวซีรีส (สีเหลือง) และดาวอังคาร (สีแดง)
วงโคจรของดาวซีรีส (สีเหลือง) และดาวอังคาร (สีแดง)
ชื่อ
ปีอัซซีเดิมเสนอชื่อ เชเรเร แฟร์ดีนันเดอา (Cerere Ferdinandea) สำหรับการค้นพบของเขา ตามชื่อเทพในตำนานเทพปกรณัมซีรีส (เทพีโรมันแห่งเกษตรกรรม ภาษาอิตาลีว่า เชเรเร) และพระเจ้าเฟอร์ดินันที่ 3 แห่งซิซิลี[15][25] "แฟร์ดีนันเดอา" ไม่ได้รับการยอมรับต่อชาติอื่นในโลกและได้ตัดออก ซีรีสยังเรียกอีกชื่อว่า เฮรา เป็นช่วงสั้น ๆ ในเยอรมนี[29] ในกรีซ ซีรีสเรียกว่า Δήμητρα (เดเมเทอร์) ตามเทพีกรีกที่ตรงกับซีรีสของโรมัน (แต่ในภาษาอังกฤษ ชื่อนั้นใช้สำหรับดาวเคราะห์น้อย 1108 เดเมเทอร์) นอกจากนี้ ชาติอื่น ๆ ยังได้เรียกชื่อต่างกันออกไป แต่ทั้งหมดหมายความถึงซีรีส สัญลักษณ์ทางดาราศาสตร์เก่าของซีรีสเป็นรูปเคียว ⚳ (
) คล้ายคลึงกับสัญลักษณ์ ♀ ของดาวศุกร์ แต่วงกลมไม่ขาด ภายหลังสัญลักษณ์นี้แทนด้วยวงกลมล้อมรอบตัวเลข ①[25][30] ชื่อธาตุซีเรียม ซึ่งค้นพบใน ค.ศ. 1803 ตั้งตามชื่อซีรีส[31] ในปีเดียวกัน อีกธาตุหนึ่งได้ตั้งชื่อตามซีรีสแต่แรก แต่ผู้ค้นพบมันเปลี่ยนชื่อเป็นพัลลาเดียม (ตามชื่อดาวเคราะห์น้อยดวงที่สอง 2 พัลลัส) เมื่อชื่อซีเรียมถูกตั้งไปแล้ว[32]
สถานะ
การจัดประเภทดาวซีรีสนั้นเปลี่ยนแปลงมากกว่าหนึ่งครั้งและยังเป็นหัวข้อถกเถียงกันอยู่ในบางเรื่อง โยฮันน์ อีแลร์ท โบเดอเชื่อว่าดาวซีรีสเป็น "ดาวเคราะห์ที่หายไป" ซึ่งเขาเสนอว่ามีอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี ที่ระยะห่าง 419 ล้านกิโลเมตร (2.8 หน่วยดาราศาสตร์) จากดวงอาทิตย์[15] ได้มีการกำหนดสัญลักษณ์ดาวเคราะห์ให้ดาวซีรีส และยังขึ้นทะเบียนเป็นดาวเคราะห์ในหนังสือและตารางดาราศาสตร์หลายแหล่ง (ร่วมกับ 2 พัลลัส, 3 จูโน และ 4 เวสตา) เป็นเวลาราวครึ่งศตวรรษ[15][25][33]
เมื่อวัตถุอื่นถูกค้นพบในบริเวณนั้น จึงเป็นที่ทราบว่าดาวซีรีสเป็นตัวแทนวัตถุชิ้นแรกของชั้นวัตถุคล้ายกันจำนวนมาก[15] ใน ค.ศ. 1802 เซอร์วิลเลียม เฮอร์เชลได้ประดิษฐ์คำว่า asteroid (ดาวเคราะห์น้อย, ความหมายตามตัวอักษรว่า "คล้ายดาวฤกษ์") สำหรับวัตถุเหล่านี้[33] โดยเขียนว่า "พวกมันดูคล้ายดาวฤกษ์ขนาดเล็กมากเสียจนยากที่จะแยกแยะจากมันได้ แม้แต่กล้องโทรทรรศน์ที่ดีมากก็ตาม"[34] เนื่องจากเป็นวัตถุประเภทนี้ชิ้นแรกที่ถูกค้นพบ จึงได้หมายเลข 1 ภายใต้ระบบการกำหนดหมายเลขดาวเคราะห์น้อยสมัยใหม่[33]
การโต้วาทีเกี่ยวกับดาวพลูโตและองค์ประกอบของ "ดาวเคราะห์" ใน ค.ศ. 2006 ทำให้ดาวซีรีสถูกนำไปพิจารณาจัดประเภทใหม่ในฐานะดาวเคราะห์ด้วย[35][36] การเสนอนิยามดาวเคราะห์ต่อสหภาพดาราศาสตร์สากล ได้นิยามว่าดาวเคราะห์เป็น "เทหวัตถุซึ่ง (ก) มีมวลมากพอที่แรงโน้มถ่วงของตัวเองจะเอาชนะแรงวัตถุแข็งเกร็ง เพื่อที่จะยังคงรูปร่างสมดุลอุทกสถิต (เกือบกลม) ได้, และ (ข) อยู่ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ และต้องไม่ใช่ดาวฤกษ์หรือดาวบริวารของดาวเคราะห์"[37] หากมตินี้ผ่าน จะทำให้ซีรีสเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ห้านับจากดวงอาทิตย์[38] แต่มตินี้ไม่ได้รับการยอมรับ และในประเด็นนิยามทางเลือกมีผลบังคับจนถึงวันที่ 24 สิงหาคม ค.ศ. 2006 กำหนดเงื่อนไขเพิ่มอีกว่า "ดาวเคราะห์" ต้องมี "ย่านโล่งรอบวงโคจรของมัน" ด้วยนิยามนี้ ซีรีสจึงมิใช่ดาวเคราะห์ เพราะมันไม่ได้ครองวงโคจรของมัน แต่ต้องแบ่งกับดาวเคราะห์น้อยอีกหลายพันดวงในแถบดาวเคราะห์น้อยและประกอบด้วยมวลเพียงหนึ่งในสามของมวลทั้งหมด ปัจจุบัน ซีรีสจึงถูกจัดเป็นดาวเคราะห์แคระ
บางครั้งมีการสันนิษฐานว่าดาวซีรีสได้ถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์แคระอีกครั้ง และดังนั้น จึงไม่ถูกจัดเป็นดาวเคราะห์น้อยอีกต่อไป ตัวอย่างเช่น ข่าวอัปเดตที่สเปซ.คอม พูดถึง "พัลลัส ดาวเคราะห์น้อยดวงใหญ่ที่สุด และซีรีส ดาวเคราะห์แคระซึ่งอดีตจัดเป็นดาวเคราะห์น้อยดวงใหญ่ที่สุด" ขณะที่โพสต์ถามและตอบของสหภาพดาราศาสตร์สากลแถลงว่า "ซีรีสเป็น (หรือปัจจุบันเราสามารถพูดได้ว่าเคยเป็น) ดาวเคราะห์น้อยดวงใหญ่สุด"[39] แม้ในหน้านั้นพูดถึง "ดาวเคราะห์น้อยดวงอื่น" ข้ามทางเดินของซีรีสและจึงแสดงนัยว่าซีรีสเองยังเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์น้อย[40] ศูนย์ดาวเคราะห์น้อยบันทึกว่า วัตถุเหล่านี้อาจมีการกำหนดคู่[41] มติสหภาพดาราศาสตร์สากล ค.ศ. 2006 ซึ่งจัดให้ซีรีสเป็นดาวเคราะห์แคระไม่เคยระบุว่ามันเป็นหรือไม่เป็นดาวเคราะห์น้อย และที่จริงแล้ว สหภาพดาราศาสตร์สากลไม่เคยนิยามคำว่า "ดาวเคราะห์น้อย" (asteroid) แต่อย่างใด โดยใช้คำว่า "ดาวเคราะห์น้อย" (minor planet) แทน กระทั่ง ค.ศ. 2006 และ "วัตถุระบบสุริยะขนาดเล็ก" และ "ดาวเคราะห์แคระ" หลัง ค.ศ. 2006 นาซายังเรียกซีรีสว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยต่อไป โดยกล่าวในการแถลงข่าวเมื่อ ค.ศ. 2011 ว่า "ดอว์นจะโคจรรอบดาวเคราะห์น้อยใหญ่ที่สุดในแถบหลังสองดวง" เช่นเดียวกับหนังสือเรียนวิชาการหลายสำนัก[42] as do various academic textbooks.[43][44]