Ceres, el primer asteroide

Desde finales del siglo XVIII los astrónomos estaban convencidos de que se encontraría algún planeta en la zona comprendida entre las órbitas de Marte y Júpiter. La Ley de Titius-Bode apuntaba inequívocamente a ello, especialmente tras el descubrimiento por parte de William Herschel del planeta Urano en 1781 a 19 UAs del Sol (1 UA = 150 millones de km).
Finalmente el planeta fue descubierto el 1 de enero de 1801 -recién estrenando el siglo XIX- por el astrónomo italiano Giuseppe Piazzi desde el observatorio de Palermo, fundado por él mismo apenas una década antes. Lo bautizó como Ceres, nombre romano de la diosa griega Deméter y patrona de Sicilia desde la antigüedad. Originalmente le llamó Ceres-Ferdinandea para 'pelotear' a Fernando IV, por entonces rey de Nápoles y Sicilia, pero posteriormente su segundo nombre fue eliminado por motivos políticos.
Giuseppe Piazzi, por F. Bordiga – Imagen de la Smithsonian Institute Library. Wikipedia
Para el descubrimiento empleó un novedoso telescopio hecho por uno de los más célebres fabricantes de instrumentos científicos del momento, el inglés Jesse Ramsden. Aunque originalmente la intención de Piazzi era elaborar un catálogo estelar, la revisión de los datos obtenidos hizo que se percatara de que una de las estrellas estudiadas tenía un leve desplazamiento respecto a las estrellas fijas, por lo que se dió cuenta de que había descubierto un nuevo objeto del Sistema Solar. Sin embargo, optó por ser conservador al escribir sobre su descubrimiento y lo catalogó como cometa, aunque posteriormente se confirmó que era un nuevo planeta, el quinto del  Sistema Solar en distancia al Sol. 
Telescopio del Observatorio de Palermo. Wikipedia
Tras 5 décadas considerado como planeta, a mediados del siglo XIX, y tras el descubrimiento de otros objetos del cinturón de asteroides, Ceres pasó a ser considerado como el primero de los asteroides (y el único con forma esférica debido a su gravedad).
Ceres, datos físicos
Con un diámetro de unos 945 km, Ceres era el mayor asteroide del Sistema Solar, hasta que en un simposio de la Unión Astronómica Internacional celebrado en agosto de 2006, se creó un nuevo tipo de cuerpo celeste denominado 'planeta enano' en el cual Plutón es el primer componente (perdió su categoría de planeta) y nuestro protagonista fue rápidamente 'ascendido' a esta clasificación. A pesar de ello, se le puede encontrar en no pocos libros de texto como (1) Ceres, refiriéndose a su pasado como asteroide. Geológicamente, se trata de una gran condrita carbonácea, del mismo tipo que muchos meteoritos hallados en la Tierra.
Mediciones recientes estiman que algo más del 25% de su masa está concentrada en una capa de hielo de 100 km de espesor bajo su corteza, que supondrían alrededor de 200 millones de km³, más que la cantidad de agua dulce existente en la Tierra. Es por ello por lo que su densidad es relativamente baja, de apenas 2'2 gr/cm³ (la mitad de la Tierra). Su masa es aproximadamente el 4% de la Luna y su superficie es equivalente a la de Kazajistán o Argentina. Orbita al Sol a una distancia media de 2'8 UAs, para lo que emplea aproximadamente 4 años y medio. Su 'día' dura poco más de 9 horas.
Comparativa de tamaños de Ceres, la Luna y la Tierra. Wikipedia
A pesar de no ser excesivamente grande (ostenta el puesto 33 de tamaño entre los cuerpos del Sistema Solar), representa el 30% de la masa de todo el cinturón de asteroides. 
Órbita de Ceres. Wikipedia
Posible estructura interna de Ceres. Wikipedia
¿Géiseres de agua? 


Concepción artística de Ceres con sus géiseres. Chris Butler/SPL | Campins and Comfort (2014).
Observaciones hechas por distintos equipos de astrónomos usando los telescopios Keck de Hawaii y el telescopio espacial Herschel, han detectado géiseres que emiten vapor de agua al espacio, a una tasa de 6 kg/s. Estos chorros se han detectado en la banda de 556.939 Ghz (correspondiente al H₂O). Aparentemente estos géiseres se sitúan en zonas que están un 5% más oscuras que el resto del planeta enano, lo que puede indicar que se trata de sublimación de hielo en la superficie (similar a lo que ocurre con los cometas). Otra de las opciones que se baraja es la existencia de un sistema de criovulcanismo similar al de la luna de Saturno, Encélado, pero al no estar Ceres sometido a fuerzas gravitatorias importantes es posible que el origen de este criovulcanismo pudiera estar asociado al calor interno generado por desintegración radiactiva.
Misión Dawn, objetivo Vesta y Ceres. 


El evidente interés que mostraban los cuerpos más grandes del cinturón de asteroides hizo que se preparara una misión para estudiar con más detalle los asteroides Vesta y Ceres. En 2007 la NASA lanzó la sonda Dawn y tras alcanzar y estudiar Vesta (ya hablaremos de ella por aquí), en marzo de 2015 entró en órbita alrededor de Ceres. Desde entonces ha estado obteniendo multitud de datos sobre su composición, ha elaborado un detallado mapa topográfico y también ha obtenido una buena cantidad de fotografías de gran resolución de su superficie, mostrándonos detalles asombrosos casi desconocidos hasta este momento.
Ceres, visto por la sonda Dawn en mayo de 2015. Se aprecian los cráteres brillantes Haulani (derecha) y Oxo (centro-izquierda). NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Ceres, fotografiado por la sonda Dawn desde una distancia de 13600 km. En el centro, el cráter Occator. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Ahuna Mons, un impresionante criovolcán de hielo extinto de 5 km de altura. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Primer plano del cráter Occator, de 92 km de diámetro y 4 km de profundidad. Se aprecian claramente las manchas brillantes. Imagen obtenida por la sonda Dawn a 385 km de altura. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Desde la distancia, los rasgos más destacables de Ceres son unos puntos brillantes que se encuentran en algunos de sus cráteres. Se cree que son depósitos de sales (originalmente se pensó que se podría tratar de sales de sulfato de magnesio hidratadas, MgSO₄·6H₂O), con un albedo un 40% más brillante que el resto de la superficie del planeta enano. En un reciente artículo publicado en Nature, se apunta a que en realidad estas sales son de Carbonato de Sodio (Na₂CO₃). Es posible que su origen esté en pasadas erupciones criovolcánicas en las que el agua se sublimó, dejando los depósitos de sales detrás.
El cráter Haulani (34 km de diámetro) fotografiado en falso color para distinguir mejor detalles geológicos. Se pueden apreciar derrumbes en las paredes del cráter. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Proyección elíptica de Ceres a partir de fotos de la sonda Dawn a unos 1500 km de altura. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Mapa topográfico de nuestro protagonista. Los nombres usados para los cráteres son deidades de diferentes mitologías relacionadas con la agricultura, al igual que Ceres. NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
El siguiente vídeo es sencillamente espectacular, un recorrido virtual por Ceres, hecho por el JPL a partir de las fotografías tomadas por la sonda Dawn durante sus sobrevuelos a este pequeño mundo. Se aprecian claramente los detalles más relevantes de su superficie, una auténtica 'delicatessen'.

PD: Esta entrada ha sido publicada previamente en el portal Naukas
Referencias:

• Breathing planet Ceres, the smallest and closest dwarf planet 
• Near infrared mapping and physical properties of dwarf-planet Ceres 
• Dawn Mission 
• Bright carbonate deposits as evidence of aqueous alteration on (1) Ceres 
• Composition and structure of the shallow subsurface of Ceres revealed by crater morphology

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