سرس

از ویکی نجوم
نسخهٔ تاریخ ‏۱۷ نوامبر ۲۰۱۳، ساعت ۰۹:۲۴ توسط هانيه اميري (بحث | مشارکت‌ها) (جایگزینی متن - 'میرسد' به 'می‌رسد')
(تفاوت) → نسخهٔ قدیمی‌تر | نمایش نسخهٔ فعلی (تفاوت) | نسخهٔ جدیدتر ← (تفاوت)
پرش به: ناوبری، جستجو
این نوشتار خرد توسط مؤلف آن تکمیل می‌شود . لطفا شکیبا باشید . 


سرسنشان نجومی سرس
سرس از نگاه تلسکوپ فضایی هابل.
سرس از نگاه تلسکوپ فضایی هابل. بمنظور مشخص شدن عوارض سطحی کنتراست افزایش یافته است.
اکتشاف
کاشف جوزپه پیاتزی
تاریخ اکتشاف 1 ژانویه 1801

نام و علائم اختصاصی

نام انگلیسی Ceres
تلفظ انگلیسی

/ˈsɪəriːz/ SEER-eez

نام اختصاصی MPC 1 سرس
ریشه نام سرس (اسطوره رومی)
نام های دیگر A899 OF; 1943 XB
طبقه بندی سیاره کوتوله
ویژگی های مداری

مبدأ: 18 جون 2009
JD 2455000.5

اوج

2.9858 AU
(446,669,320 km)

حضیض

2.5468 AU
(380,995,855 km)

نیم قطر بزرگ

2.7654 AU
(413,690,604 km)

خروج از مرکز 0.079138
دوره تناوب

4.60 yr
1679.67 d

سرعت متوسط مداری

17.882 km/s

آنومالی متوسط

113.410°

شیب

10.587° با دایرة البروج
9.20° با صفحه تغییرناپذیر

طول گره صعودی

80.3932°

پارامتر حضیضی

72.5898°

عناصر طویل-مدت مداری
نیم قطر بزرگ

2.7670962 AU

خروج از مرکز

0.1161977

شیب

9.6474122°

میانگین حرکت

78.193318 deg / yr

دوره تناوب

4.60397 yr
(1681.601 d)

رقص حضیضی

54.070272 arcsec / yr

رقص گره صعودی

−59.170034 arcsec / yr

مشخصات فیزیکی
شعاع استوایی

487.3 ± 1.8 km

شعاع قطبی

454.7 ± 1.6 km

مساحت سطح

2,850,000 km2

جرم

9.43 ± 0.07×1020 kg
0.00015 زمین
0.0128 ماه

چگالی متوسط

2.077 ± 0.036 g/cm3

گرانش سطحی استوایی

0.27 m/s2
0.028 g

سرعت فرار

0.51 km/s

دوره چرخش نجومی

0.3781 d
9.074170 h

انحراف محوری

حدود °3

بُعد قطب شمال

291°

میل قطب شمال

59°

آلبدو

0.090 ± 0.0033
(آلبدو هندسی طیف مرئی)

دمای سطحی

حداقل: ؟
متوسط: ~168 K
حداکثر: 235 K

رده طیفی

C

قدر ظاهری

6.64+ الی 9.34+

قدر مطلق (H)

+3.36 ± 0.02

قطر ظاهری

"0.854 الی "0.339

سرس، بطور رسمی 1 سرس، تنها سیاره کوتوله داخلی منظومه شمسی و بزرگترین سیارک است. سرس جرمی است از سنگ و یخ با قطری معادل 950 کیلومتر و در نتیجه کوچکترین سیاره کوتوله شناخته شده است و از لحاظ جرمی بتنهایی یک سوم از کل مجموعه سیارک ها را شامل می‌شود. بتاریخ 1 ژانویه 1801 توسط جوزپه پیاتزی کشف گردید و از آنجایی که اولین سیارک کشف شده بود بعنوان یک سیاره طبقه بندی شد. نام آن از شخصیت اسطوره ای رومی سرس، رب النوع رویش گیاهان، حاصلخیزی و عشق مادرانه گرفته شده است.

سطح سرس احتمالاً مخلوطی از یخ آب و انواع گوناگونی از مواد معدنی آبدار از جمله کربنات ها و رُس است. بنظر می‌رسد که ساختار داخلی آن به دو قسمت هسته سنگی و جبه یخی تفکیک شده است و شاید اقیانوسی از آب مایع را در زیر سطح خود پنهان کرده باشد. از روی زمین قدر ظاهری سرس از 6.7 تا 9.3 متغییر از و بنابراین حتی در درخشان ترین حالت خود هنوز کم نور تر از آن است که با چشم غیر مسلح دیده شود مگر در آسمانی بسیار تاریک. انتظار میرود فضاپیمای بدون سرنشین داون پرتاب شده بتاریخ 27 سپتامبر 2007 توسط ناسا، اولین فضاپیمایی باشد که طبق برنامه در سال 2015 آن را ملاقات می‌کند. داون بتاریخ 5 سپتامبر 2012 سیارک 4 وستا را که از جولای 2011 در مدار آن قرار گرفته بود، بمقصد سیاره کوتوله سرس ترک گفت.

تاریخچه[ویرایش]

ایده وجود سیاره ای بین مریخ و مشتری بسال 1772 توسط یوهان اِلبرت بُد پایه ریزی شد. البته پیشتر بسال 1596 یوهانس کپلر نیز به این شکاف بین مریخ و مشتری اشاره کرده بود. بُد ایده خود را بر پایه قانون تیتیوس-بُد عنوان کرده بود، فرضیه ای که اولین بار بسال 1766 توسط یوهان دانیل تیتیوس بیان شده بود ولی امروزه از درجه اعتبار ساقط شده است، بر این اساس که وی مشاهده کرده بود که بین نیم قطر بزرگ بیضی مدار تمام سیارات به استثنای شکاف بین مریخ و مشتری، رابطه ی معنا داری وجود دارد. طبق این الگو پیش بینی شد که سیاره جدید میبایستی نیم قطر بزرگ مداری برابر با 2.8 واحد نجومی داشته باشد. کشف اورانوس توسط ویلیام هرشل بسال 1781 در نزدیکی فاصله پیش بینی شده برای جرم بعدی در ورای زحل، قانون تیتیوس و بُد را تقویت کرد تا جاییکه بسال 1800 میلادی آنها درخواستی برای بیست و چهار منجم باتجربه فرستادند و از آنها خواستند تا با روی هم قرار دادن تلاش هایشان جستجویی هدفمند را برای یافتن سیاره گمشده شروع کنند. فرانس زاور ون زاخ سرپرستی گروه را بر عهده گرفت. در حالی که سرس همچنان سیاره ای گمشده بود چندین سیارک کشف کردند. یکی از اعضای گروه که برای جستجو انتخاب شده بود جوزپه پیاتزی نام داشت. پیاتزی سرس را قبل از رسیدن دعوت نامه بدستش بتاریخ 1 ژانویه 1801 کشف کرده بود. او در حال پیدا کردن هشتاد و هفتمین ستاره از کاتالوگ ستارگان منطقه دایرة البروج لا کایل بود که متوجه وجود ستاره دیگری شد. در عوض یک ستاره، پیاتزی یک جرم شبیه به ستاره ای متحرک را پیدا کرده بود که در ابتدا تصور کرد که یک دنباله دار است. پیاتزی جرم مجهول را 24 بار رصد کرد که آخرین آنها در 11 فوریه 1801 انجام شد و این زمانی بود که بیماری مانع از ادامه رصدهایش شد. او کشفش را در 24 ژانویه 1801 طی نامه ای برای دو منجم ساده فرستاد، هموطنش بارنابا اوریانی در میلان و بُد در برلین. وی در گزارشش از جرم مجهول بعنوان دنباله دار یاد کرد اما اضافه کرد:

” از آنجایی که حرکتش آهسته و نسبتاً یکنواخت است، چندین بار به ذهنم خطور کرد که آن چیزی قابل توجه تر از یک دنباله دار است.“

در ماه آوریل، پیاتزی نتایج کامل مشاهداتش را برای اوریانی، بُد و جرومی لالانده در پاریس ارسال کرد. نتایج این مشاهدات در سپتامبر 1801 منتشر شد. در این زمان سرس بیش از حد به خورشید نزدیک شده بود بطوریکه مشاهده آن را برای سایر منجمان غیر ممکن کرده بود. تا پایان سال سرس دوباره قابل مشاهده می‌شد اما مشکل اینجا بود که پس از گذشت این زمان نسبتاً طولانی پیدا کردن دوباره آن کاری سخت و دشوار بود. برای حل این مشکل کارل فردریک گوس که در آن زمان 24 ساله بود روشی موأثر برای تعیین مدار تهیه کرد. ون زاخ و هندریش دابلیو. ام. اولبرس سرس را در نزدیکی مکان پیش بینی شده دوباره پیدا کردند. منجمان گذشته نمی‌توانستند اندازه سرس را با دقت خوبی محاسبه کنند. هرشل بسال 1802 اندازه سرس را با 260 کیلومتر کمتر از حد واقعی تخمین زد در حالی که در 1811 یوهان هیرونیموس اسکروتر اندازه ای معادل 2613 کیلومتر را برای آن بدست آورد. اندازه واقعی سرس در حال حاضر به طور متوسط 950 کیلومتر است و کوچکترین سیاره کوتوله به شمار میرود.

نامگذاری[ویرایش]

پیاتزی در اصل نام سری فردیناندیا، Cerere Ferdinandea را برای کشف خودش انتخاب کرده بود که برگرفته از دو شخصیت یکی شخصیت اسطوره ای سرس (Ceres: رب النوع رومی کشاورزی؛ به زبان ایتالیایی Cerere) و دیگری پادشاه فردیناند سوم (حکمران قلمرو پادشاهی سیسل، قسمتی از ایتالیای امروز) بود. فردیناندیا توسط سایر کشورها پذیرفته نشد و بدین ترتیب برداشته شد. همچنین سرس بمدت کوتاهی در آلمان با نام هرا، Hera، شناخته می‌شد. در یونان پس از معادل یونانی اش برای رب النوع رومی سرس، دیمتری، Demeter، نامیده می‌شد که البته پیشتر در انگلستان این نام برای سیارک 1108 دیمتری، استفاده شده بود. علامت نجومی سرس علامت داسی شکل است که مشابه علامت نجومی سیاره زهره است با این تفاوت که بخش دایره ای آن دارای یک شکاف است.

عنصر سریم که بسال 1803 کشف شد نام خود را از سرس گرفته است. در همان سال برای عنصر دیگری نیز نامی مشتق از سرس انتخاب شد اما کاشف آن پس از با خبر شدن از نامیده شدن عنصر دیگری از همین ریشه، نام آن را به پالادیم تغییر داد که ریشه در نام دومین سیارک کشف شده یعنی 2 پالاس دارد.

وضعیت[ویرایش]

پرونده:Ceres Earth Moon Comparison.png
سرس، ماه و زمین، در مقیاس واقعی.

رده بندی سرس چندین بار تغییر کرده و سوژه ای برای بعضی اختلاف نظرها بوده. یوهان اِلبرت بُد باور داشت که سرس همان سیاره گمشده ای است که وی بین مدار مریخ و مشتری در فاصله ای برابر با 419 میلیون کیلومتر از خورشید پیش بینی کرده بود. به سرس علامتی نجومی تخصیص داده شد و در کنار 2 پالاس، 3 جونو و 4 وستا تا حدود نیم قرن بعنوان یک سیاره در کتب و جداول علمی باقی ماند. با کشف اجرامی دیگر در همان ناحیه از فضا مشخص شد که سرس در واقع اولین جرم از خانواده ای از اجرامی مشابه است. بسال 1802، والامقام ویلیام هرشل عبارت جدید Asteroid (شبیه به ستاره - معادل فارسی آن سیارک است که البته از ریشه متفاوتی ایجاد شده است)، را برای این اجرام بکار برد و اینگونه نوشت:

”آنها آنقدر به ستارگانی کوچک شباهت دارند که به سختی می‌شود آنها را از هم تمیز داد، حتی با یک تلسکوپ بسیار خوب.“

طی مذاکره 2006 در مورد پلوتو، تعریف جدید از سیاره، باعث شد تا سرس دوباره بتواند در طبقه بندی سیارات جای بگیرد. پیشنهاد قبل از تعریف اتحادیه بین المللی نجوم (IAU) در مورد تعریف یک سیاره عنوان می‌کرد که الف) جرم فضایی میبایست به مقدار کافی حاوی جرم باشه تا بتواند بر نیروهای مقاوم پیکره خودش غلبه کند و شکلی نشان دهنده ایجاد تعادل هیدروستاتیک (تقریباً کروی) بخود بگیرد و ب) در مداری بدور یک ستاره باشد و همچنین نه یک ستاره باشد و نه قمر سیاره ای دیگر. با تصویب این پیشنهاد سرس تبدیل به پنجمین سیاره به ترتیب فاصله از خورشید می‌شد. اما پیشنهاد تصویب نشد و بتاریخ 24 آگوست 2006 بند دیگری به این پیشنهاد افزوده شد که شرط دیگری را برای یک سیاره مدنظر قرار داده بود و آن اینکه: ج)یک سیاره میبایست اطراف مدار خودش را از اجرام دیگر پاک کند. با این تعریف سرس یک سیاره نیست به این دلیل که بر اطراف مدار خودش حکمرانی نمی‌کند و در مداری مشترک با هزاران سیارک دیگر در کمربند سیارک ها سهیم است بطوری که فقط یک سوم جرم کل این مجموعه را شامل می‌شود. در عوض سرس امروزه بعنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی شده است.


گاهی اوقات تصور می‌شود که سرس بعنوان یک سیاره کوتوله شناخته شده است و دیگر در طبقه بندی سیارک ها جای ندارد. برای مثال Space.com در اخبار خود از پلاس بعنوان بزرگترین سیارک و از سرس بعنوان سیاره کوتوله ای که قبلاً سیارک شناخته می‌شد نام برده است در حالی که در ارسال های قسمت پرسش و پاسخ IAU اینطور عنوان کرده است که "سرس بزرگترین سیارک است، یا اکنون می‌توانیم بگوییم بود"، اما سپس عنوان کرده است که سایر سیارک ها مدار سرس را قطع میکنند که اشاره می‌کند به این موضوع که سرس هنوز یک سیارک است. کانون خرده سیارات (MPC) اشاره کرده است که چنین اجرامی ممکن است دو-رده‌ای باشند. مذاکره 2006 IAU که سرس را بعنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی کرد هیچ کجا عنوان نکرده است که آیا سرس یک سیارک است یا خیر، و به واقع IAU اصلاً تعریفی مشخص برای واژه سیارک (Asteroid) عنوان نکرده است و در عوض تا سال 2006 از عبارت خرده سیاره استفاده کرده است و پس از سال 2006 عبارت های اجرام کوچک منظومه شمسی و سیارات کوتوله را بکار برده است. لنگ (2011) درج کرده است که "IAU عنوان جدیدی را بر سرس افزوده است، و آن را بعنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی کرده است... . با این تخصیص، اریس، هائومیا، ماکی ماکی و پلوتو به تبعیت از بزرگترین سیارک، 1 سرس، سیاره کوتوله شناخته میشوند" و در جای دیگری عنوان کرده است "سیاره کوتوله-سیارک 1 سرس". ناسا همچنان سرس را بعنوان یک سیارک برمی‌شمرد و در آگهی تبلیغاتی 2011 خود عنوان می‌کند "داون بدور دو عدد از سیارک‌های بزرگ کمربند اصلی خواهد گشت" و همچنین در کتب آکادمیک گوناگونی نیز از این عنوان استفاده کرده است.

مشخصات فیزیکی[ویرایش]

پرونده:Moon and Asteroids 1 to 10.svg
مقایسه ابعاد 10 سیارک اول در مقایسه با قمر زمین. سرس در منتهاالیه سمت چپ می‌باشد.

سرس بزرگترین جرم فضایی از اجرام کمربند سیارکها بین مریخ و مشتری است. جرم آن بوسیله تجزیه و تحلیل میزان اثر آن بر روی سایر سیارک های کوچکتر مشخص شده است. نتایج آن بمقدار کمی بین محققان متفاوت است. میانگین سه عدد از دقیق ترین این اندازه گیریها تا سال 2008 برابر با 9.4×1020 کیلوگرم است. با این جرم سرس یک سوم از کل 3.0 ± 0.2×1020 کیلوگرم جرم تخمین زده شده برای کمربند سیارکها را دربرمیگیرد که برابر با 4 درصد از جرم ماه (قمر زمین) است. مساحت سطح آن حدوداً برابر با مساحت هندوستان و یا آرژانتین است. جرم سرس به اندازه کافی زیاد است تا بتواند تحت تأثیر تعادل هیدروستاتیکی به آن حالتی نسبتاً کروی بدهد. در مقابل، سایر سیارک های بزرگ مانند 2 پالاس، 3 جونوُ، و بویژه 10 هیجیا شکلی نسبتاً بی قاعده دارند.





ساختار داخلی[ویرایش]

پرونده:Ceres Cutaway.jpg
ساختار داخلی احتمالی سرس.

شکل پهن قطبین سرس، با ساختار داخلی تفکیک نشده متناقض است، که این اشاره دارد بر اینکه سرس دارای هسته ای سنگی است که توسط جبه ای یخی پوشیده شده است. این جبه ی 100 کیلومتری (%28-%23 درصد وزنی از سرس؛ %50 از لحاظ حجمی) حاوی 200 میلیون کیلومتر مکعب آب است که این بیشتر از مقدار آب شیرین موجود بر روی زمین است. این نتیجه گیری توسط مشاهدات تلسکوپ «کِک» در 2002 و همچنین توسط مدلسازی تکاملی تأیید شده است. همچنین بعضی از ویژگی های سطحی و تاریخی آن (مانند فاصله ی آن از خورشید، که تشعشات خورشیدی را به اندازه کافی تضعیف کرد تا اجازه مشارکت ترکیباتی با نقطه ی انجماد پایین را در زمان تشکیل آن بدهد) دلالت بر وجود مواد فرار در لایه های داخلی سرس دارند.

از سوی دیگر شکل و ابعاد سرس می‌تواند توسط ساختار داخلی خلل و فرج دار و یا قسمتاً تفکیک شده و یا کاملاً تفکیک نشده توضیح داده شود. حضور لایه ای سنگی بر روی یخ از لحاظ گرانشی ناپایدار است. اگر قسمتی از لایه سنگی در داخل یخ تفکیک شده فرو برود، رسوب های نمکی میبایستی تشکیل شده باشند. چنین رسوبگذاری هایی آشکار نشده اند. بنابراین ممکن است که سرس لایه یخی بزرگی نداشته باشد. اما در عوض از سیارک های کم چگالی با ترکیبات آبدار تشکیل شده باشد. تجزیه ایزوتوپ های رادیواکتیو ممکن است بقدر کافی نباشد که بتواند باعث تفکیک شدن ساختار داخلی شود.

سطح[ویرایش]

پرونده:Ceres Rotation.jpg
تصویر تلسکوپ فضایی هابل از سرس تهیه شده بسال 2003 الی 2004 با رزولوشن حدود 30 کیلومتر. ماهیت عارضه درخشان نامشخص است.

ترکیبات سطحی سرس بطور کلی مشابه سیارک های نوع C است. البته تفاوت هایی هم وجود دارند. خصوصیات طیفی مادون قرمز سرتاسری سرس مروبوط به کانی های آبدار است که نشان دهنده مقادیر قابل توجهی آب در ساختار داخلی است. سایر ترکیبات اصلی احتمالی سطح سرس شامل رُس غنی از آهن (کرونستدتایت: Cronstedtite) و کانی های کربناتی (دولومیت: Dolomite، سیدریت: Siderite) است که کانی های اصلی شهابسنگ های کوندریت کربناتی (Carbonaceous Chondrite) هستند. خصوصیات طیفی کربنات ها و خاک رس معمولاً در طیف سایر سیارک های نوع C یافت نمی‌شود. بدلیل وجود این تفاوت ها گاهی اوقات سرس بعنوان یک سیارک نوع G طبقه بندی می‌شود.

سطح سرس نسبتاً گرم است. حداکثر درجه حرارت برای زمانی که خورشید در بالای سر قرار دارد طبق اندازه گیری های 5 می 1991 برابر با 235 کلوین (°38- سلسیوس) تخمین زده شده است.

فقط تعداد معدودی از عوارض سطحی سرس بطور نامبهمی تشخیص داده شده اند. تصاویر ماواء بنفش رزولوشن بالای تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده بسال 1995 یک لکه ی سیاه رنگ را بر روی سطح سرس نشان می‌دهد که به افتخار کاشف سرس «پیاتزی» نامیده شده است. تصور بر این است که این عارضه سطحی یک دهانه برخوردی است. تصاویر بعدی مادون قرمز نزدیک با رزولوشن بالاتر در مدت یک چرخش کامل توسط تلسکوپ کِک با استفاده از فناوری اپتیک سازگار چندین لکه تاریک و روشن را نشان داد که با چرخش سیاره کوتوله سرس جابجا می‌شدند. دو عدد از لکه های سیاه ظاهری دایره ای داشتند و احتمالاً دهانه برخودی هستند. یکی از آنها ناحیه درخشانی در مرکز داشت در حالی که دیگری بعنوان عارضه سطحی پیاتزی شناخته شده بود. تصاویر محدوده مرئی اخیر از چرخش کامل، گرفته شده بسال 2003 و 2004 توسط تلسکوپ فضایی هابل، 11 عارضه سطحی قابل تشخیص را نشان می‌دهد که طبیعت آنها ناشناخته است که یکی از آنها بنام عارضه «پیاتزی» قبلاً رصد و ثبت شده بود. این مشاهدات آخر همچنین نشان داد که قطب شمال سرس بسمت نقطه ای در صورت فلکی اژدها با بعد ساعت 19 و 24 دقیقه (°291) و میل °59+ اشاره می‌کند. این بدان معنی است که انحراف محوری سرس بسیار کم است ــ حدود °3.

اتمسفر[ویرایش]

نشانه هایی وجود دارد مبنی بر اینکه سرس حاوی اتمسفری رقیق و شبنم یخ زده (Frost) بر روی سطحش است. آب منجمد سطحی در فاصله کمتر از 5 واحد نجومی از خورشید ناپایدار است، بنابراین انتظار میرود که این یخ تحت تأثیر تابش مستقیم خورشید تصعید شود. آب یخ زده می‌تواند از لایه های زیرین به سطح سرس مهاجرت کند اما در مدت زمان کوتاهی از دام جاذبه فرار خواهد کرد. در نتیجه آشکار کردن تبخیر آب کار مشکلی است. آب در حال خروج از نواحی قطبی سرس احتمالاً در دهه 1990 مشاهده شده است اما این بطور واضحی اثبات نشده است. آشکار ساختن آب در حال خروج از اطراف یک دهانه برخوردی تازه و یا ترک های لایه های سطحی زیرین شاید ممکن باشد. مشاهدات ماوراءبنفش توسط فضاپیمای IUE بطور آماری مقدار قابل توجهی یون هیدروکسید در نزدیکی قطب شمال سرسی را آشکار کرد که حاصل تجزیه بخار آب در اثر تابش فرابنفش خورشید است.

پتانسیل حیات فرازمینی[ویرایش]

در حالی که همانند مریخ و اروپا در مورد پتانسیل وجود حیات فرازمینی بر روی سرس بحث نمی‌شود، اما پتانسیل بالای حضور آب منجمد در سرس این اندیشه را ایجاد کرده است که شاید حیات در آنجا حضور داشته باشد و گواه این مطلب می‌تواند در مواد پرتابی فرضی از سرس یافت شود که توانستند از سرس به زمین برسند.

مدار[ویرایش]

سرس در مداری بین مریخ و مشتری، در داخل کمربند سیارکی، با دوره تناوبی معادل 4.6 سال زمینی حرکت می‌کند. مدار آن شیب متوسطی دارد (i=10.6° در مقایسه با °7 برای عطارد و °17 برای پلوتو) و به طور متوسطی نیز دارای خروج از مرکز است (e=0.08 در مقایسه با 0.09 برای مریخ).

در نمای شماتیک سمت چپ مدار سرس (آبی) و چندین سیاره (سفید و خاکستری) نشان داده شده است. نواحی ای از مدار که در پایین صفحه دایرة البروج قرار دارند با رنگ تیره تر مشخص شده اند و علامت بعلاوه نارنجی رنگ مکان خورشید است. بالا سمت چپ یک نمای قطبی است که مکان سرس را در فضای خالی بین مدار مریخ و مشتری نشان می‌دهد. بالا سمت راست یک نمای نزدیکتر است که مکان اوج (Q) و حضیض (q) مداری مریخ و سرس را نشان می‌دهد. نقطه حضیض مداری مریخ در نقطه مقابل حضیض سرس و همچنین بیشتر سیارک های بزرگ کمربند اصلی از جمله 2 پالاس و 10 هیجیا قرار دارد. نمای پایین، نمایی از پهلو است که شیب مداری سرس را در مقایسه با مدار مریخ و مشتری نشان می‌دهد.

در گذشته تصور بر این بود که سرس عضوی از خانواده سیارک ها است (خانواده سرس). خانواده سیارک ها در عناصر طویل-مدت مداری مشابهی مشترک هستند که نشان دهنده یک منشاء مشترک بواسطه یک برخورد سیارکی در گذشته می‌باشد. پس از آن مشخص شد که سرس مشخصات طیفی متفاوتی نسبت به سایر اعضای خانواده دارد و در نتیجه این گروه امروزه خانواده جفیون نامیده می‌شود، که پس از عضو بعدی دارای کوچکترین عدد، 1272 جفیون به این نام نامیده شدند (برای مدتی نیز خانواده مینروا نامیده می‌شد که البته 93 مینروا نیز پس از طیف نگاری به سرنوشتی مشابه سرس دچار شد). به نظر سرس صرفاً میهمانی ناخوانده در خانواده خودش بحساب می آید که بطور تصادفی عناصر مداری مشترکی دارد اما نه منشاء مشترک.

دوره چرخش سرس (روز سرسی) معادل 9 ساعت و 4 دقیقه است. سرس با 2 پالاس تقریباً در حرکت متوسط روزونانس مداری 1:1 قرار دارد (تناوب مداری آنها %0.3 اختلاف دارد). بهرحال رزونانس مداری واقعی بین این دو جرم بدلیل جرم کم در مقایسه با جدایی زیاد، غیر محتمل است. چنین ارتباطاتی بین سیارک ها بسیار نادر است.

گذر سیارات از سرس[ویرایش]

عطارد، زهره، زمین و مریخ همگی می‌توانند از سرس در حال گذر از روی قرص خورشید دیده شوند. معمولترین آنها گذر عطارد است که در دوره های سالانه کوتاه مدت اتفاق میافتد، از جمله موارد اخیر آن در 2006 و 2010. تاریخ های متناظر برای زهره به سال های 1953 و 2051 برمی‌گردد، برای زمین 1814 و 2081 و برای مریخ 767 و 2684 میلادی است.

منشاء و تکامل[ویرایش]

سرس به احتمال زیاد یک پیش سیاره است که در 4.57 میلیارد سال قبل در کمربند سیارکی شکل گرفته است. در حالیکه اکثر پیش سیاره های داخلی منظومه شمسی (شامل تمام اجرام هم اندازه ماه تا مریخ) با دیگر پیش سیاره ها ادغام شدند و سیارات سنگی را بوجود آوردند و یا توسط مشتری به بیرون از منظومه شمسی پرتاب شدند، بنظر می‌رسد که سرس در این میان دست نخورده باقی ماند. نظریه دیگری بیان می‌کند که سرس در کمربند کویپر تشکیل شد و سپس به کمربند سیارکها مهاجرت کرد. پیش سیاره احتمالی دیگری بنام وستا با اندازه ای کمتر از نصف سرس، برخورد عظیمی را پس از سرد شدن تجربه کرده است و تقریباً 1 درصد از جرم خود را از دست داد. تکامل زمین شناسی سرس مربوط به منبع گرمای زمان تشکیل سرس و پس از آن است: اصطکاک ناشی از بهم پیوستن پیش-سازهای سیاره ای و تجزیه هسته های رادیواکتیو مختلف (احتمالاً ایزوتوپ های با عمر کوتاه نظیر آلومینیوم-26). تصور می‌شود که اینها برای لایه بندی شدن به هسته سنگی و جبه یخی در مدت کمی پس از تشکیل کافی باشند. این فرآیند ممکن است باعث ایجاد سطح بندی مجدد توسط آب-فشان ها و فرآیندهای زمین-ساختی (تکتونیک) شده باشد و بدین ترتیب عوارض سطحی قدیمی محو شده باشند. سرس بدلیل اندازه کوچکش، میبایستی در همان اوایل تشکیلش سرد شده باشد و بدین شکل تمام فرآیندهای سطح بندی مجدد آن متوقف شده باشد. تمام قسمت های یخی بر روی سطح بتدریج تصعید شده و در عوض کانی های آبداری همچون رُس و کربنات ها را باقی گذاشت.

امروزه سرس از نظر زمین شناسی بنظر جرم فضایی غیرفعالی محسوب می‌گردد و سطح آن توسط عوارض برخوردی منقوش شده است. حضور مقدار قابل توجهی از آب منجمد در داخل ترکیبات آن این امکان را مطرح کرده است که سرس در گذشته لایه ای از آب مایع را در درون خود داشته و یا دارد. این لایه فرضی اغلب اقیانوس نامیده می‌شود. اگر چنین لایه ای از آب مایع وجود داشته باشد تصور می‌شود که بین هسته سنگی و جبه یخی آن باشد، همانطوری که برای اقیانوس های اروپا استدلال شده است. احتمال وجود چنین اقیانوسی زمانی بیشتر می‌شود که موادی همچون نمک ها، آمونیاک، اسید سولفوریک و سایر ترکیبات ضد یخ در این آب حل شده باشند.

رصد[ویرایش]

سرس در زمانی که در نزدیکی حضیض مداری در حالت مقابله با زمین قرار میگیرد، می‌تواند به قدر ظاهری 6.7+ برسد. بطور کلی این کمتر از آن است که با چشم غیر مسلح دیده شود، اما در شرایط استثنایی یک فرد تیز بین ممکن است بتواند این سیاره کوتوله را تشخیص دهد. بتاریخ 18 دسامبر 2012 سرس در بیشترین درخشندگی خود (قدر 6.73) خواهد بود. تنها سیارک هایی که می‌توانند به چنین قدرهای درخشانی برسند 4 وستا، و تحت شرایط نادری در نقطه حضیض مداری، 2 پالاس و 7 ایریس هستند. در زمان مقارنه با خورشید سرس دارای قدر ظاهری معادل 9.3+ است که با کم نورترین اجرامی که با یک دوربین 50×10 قابل مشاهده اند برابری می‌کند. بنابراین در هر محدوده زمانی که سرس در بالای خط افق و در آسمانی کاملاً تاریک قرار داشته باشد می‌توان آن را با یک دوربین دوچشمی مشاهده کرد.

کاوش[ویرایش]

پرونده:Dawn Flight Configuration 2.jpg
تلفیق هنری فضاپیمای داون با پیشرانه یونی خود در کنار سرس و وستا.

تابحال هیچ کاوشگری سرس را ملاقات نکرده است. از سیگنال های رادیویی فضاپیماهای مدارگرد و سطح نورد مریخ جهت تعیین جرم سرس توسط میزان ایجاد آشفتگی آن بر روی مدار مریخ استفاده شده است. فضاپیمای داون (Dawn: آغاز) پرتاب شده توسط ناسا بسال 2007، از 15 جولای 2011 تا 5 سپتامبر 2012 در مدار سیارک وستا قرار گرفت و در حال ادامه دادن مأموریتش به سمت سرس است. طبق برنامه زمانی قرار است در 2015 و پنج ماه قبل از رسیدن فضاپیمای نیوهوریزونز (New Horizons: افق های جدید) به پلوتو، به سیاره کوتوله سرس برسد. بنابراین داون اولین مأموریت فضایی خواهد بود که به مطالعه یک سیاره کوتوله از فاصله ای نزدیک میپرازد.

طبق برنامه قرار است که داون در مداری 5900 کیلومتری به دور سرس قرار بگیرد. پس از پنج ماه بررسی مدارش را به 1300 کیلومتر کاهش می‌دهد و سپس پس از پنج ماه دیگر تا مدار 700 کیلومتر پایین میرود. ابزارهای علمی فضاپیما شامل یک دوربین فریم بالا، طیف نگار مرئی و مادون قرمز و یک آشکارساز پرتو گاما و نوترون است. از این ابزارها برای تعیین شکل و عناصر تشکیل دهنده سیاره کوتوله سرس استفاده خواهد شد.


منابع[ویرایش]

  • ویکیپدیا انگلیسی