Ránk mosolyog a hozzánk legközelebbi törpebolygó, a Ceres

Csillagvizsgáló Svábhegyi

A Ceres a Dawn felvételén. Forrás: nasa.gov

2006 augusztusában a Nemzetközi Csillagászati Unió – a közvéleményt igencsak megosztó – határozattal „fokozta le” a Plútót törpebolygóvá. Sokan nem tudják, hogy ez nem az első „trónfosztás” volt a tudományos életben. Több másik égitest is kering a Naprendszer hatalmas terében, mely egykor bolygó címmel büszkélkedhetett. Legjelentősebb közülük, és e cikk tárgya a (1) Ceres törpebolygó.

A Ceres felfedezésének három kulcsfigurája. Balról jobbra: John Elert Bode (1747-1826), Giuseppe Piazzi (1746-1826), Carl Friedrich Gauss (1777-1855).

A Ceres azon kevés égitestek közé tartozik, melyek létezésére már felfedezésük előtt is gyanakodtak a kutatók. John Elert Bode német származású csillagász 1766-ban szabályosságot vélt felfedezni a bolygók Naptól való távolságában. Az általa elkészített képlet pár százalékos pontossággal megadta a sorba következő bolygók pályájának sugarát. A képlet megjósolta még egy bolygó létezését a Mars és a Jupiter között, ennek ellenére még nem kezdtek kutakodni egy új bolygó után az égbolt megfigyelői. Azonban 1781-ben William Herschel felfedezte az Uránuszt, mely pályája illeszkedett a Bode által javasolt képletbe. A csillagászok hite ekkor megerősödött a törvényben, és egyre komolyabban foglalkoztak egy Mars és Jupiter között keringő bolygó gondolatával. Fáradozásaikat 1801. január elsején siker koronázta, mikor Giuseppe Piazzi egy égitestre lett figyelmes. Először egy új üstökös felfedezésére gyanakodott, de az újabb és újabb megfigyelések alapján megállapította a pályájának körülbelüli paramétereit. A mérések alapján a megjövendölt bolygópályán mozgó égitestet fedezte fel.

A Ceres felfedezése körüli bonyodalmak azonban ekkor még nem értek véget. Ugyanis a bolygónak titulált égitest a látszólagos égi útján a Nap irányába közeledett, együttállásra készülve vele. Ekkor még nem ismerték részletesen a pályáját, így félő volt, hogy a Nap fényébe belevesző égitestet elvesztik a kutatók. A hatalmas feladatot Carl Friedrich Gauss, az akkor még 24 éves briliáns matematikus vállalta magára. Hónapok munkájával kifejlesztett egy új matematikai módszert, melyek segítségével pontosabban meghatározhatta a Ceres pályáját. Az eredeti felfedezés után egy évvel – pontosan a matematikus által megjövendölt helyen – újra felfedezték az égitestet!

Ceres istennő római ábrázolása. Forrás: britannica.com

A már jól ismert pályájú égitest bekerült a bolygók sorába, felfedezője pedig a Cerere Ferdinandea nevet javasolta. A felfedezést Bode Szicíliából tette, ami felett akkoriban I. Ferdinánd király uralkodott, akinek tiszteletére nevezte el a bolygót. Ceres pedig a mezőgazdaság és a gabona szicíliai származású római istennője volt. A név a nemzetközi tudományos körökben csak részben aratott sikert. A Cerest átvették a világ szinte minden országában (a görögök a Ceresnek megfelelő Demeter nevet használják), de a Ferdinánd nevet már nem. Így honosodhatott meg a Ceres név.

A Ceres nem sokáig örvendhetett a bolygó titulusnak, ugyanis a következő hat évben másik három méretes égitestet is felfedeztek a csillagászok a „bolygó” pályája mentén, a Pallast, a Juno-t és a Vestát. Ekkor világossá vált, hogy a Ceres csak első képviselője volt a Mars és a Jupiter között keringő számtalan égitestnek. Végül az 1850-es évekre vált elfogadottá egy új égitesttípus létezése, a kisbolygóké. A Ceres is ebbe az osztályba került, szomszédos égitestjeivel együtt.

150 évvel később, 2006-ban azonban a Ceres sem maradt érintetlen a Nemzetközi Csillagászati Unió híres döntésében. Az újonnan létrehozott törpebolygó kategória tagja lett, kisbolygóból törpebolygóvá minősült át. A csillagászok által létrehozott osztályba azok az égitestek kerülhettek, melyek a Nap körül keringenek, közel gömb alakúak, de gravitációs zavaró hatásuk túl gyenge ahhoz, hogy pályájuk környezetében a más hasonló égitesteket kisöpörjék. A Mars és a Jupiter közötti kisbolygó övezetben csak a Ceres felelt meg ezen követelményeknek, míg a Naprendszer külső vidékein, a transzneptun kisbolygó övezetben a Plútó, az Eris, a Makemake és a Haumea is. Így ez az öt égitest az, amelyeket jelenleg a törpebolygó kategóriába sorolunk (számos más ismert égitest is valószínűleg ide tartozik, de még nem vették fel hivatalosan őket közéjük).

Fantáziakép a Ceres körül keringő Dawn űrszondáról. Forrás: nasa.gov

A Ceres messze a legjobban tanulmányozott törpebolygó, mivel sokkal-sokkal közelebb helyezkedik el hozzánk, mint a külső naprendszer-beli transzneptun övezet törpebolygói. Ebből kifolyólag az egyetlen törpebolygó, mely körül keringő egység tartózkodott (a Plútónak csak egy gyors, de igen látványos űrszondás közelítés jutott). A Dawn amerikai űrmissziós egység 2007-ben indult hosszú és kalandos útjára, ugyanis az űrszonda nem csak a Cerest látogatta meg. A Vesta kisbolygó, mely körülbelül feleakkora, mint a Ceres, kisebb tömege miatt nem válhatott gömb alakúvá, amolyan elnyúlt krumplira hasonlít. A Dawn 14 hónapig tartó alapos vizsgálat után hagyta el a Vestát, hogy a Ceres felé vegye az irányt. Igen hosszú, két és fél éves út vezetett a törpebolygóhoz. A türelem meghozta gyümölcsét: a Dawn egy izgalmas és változatos világot tárt fel előttünk. 

A leglátványosabb fényes folt a Ceresen. A terület a fenti képen is látható. A kép forrása: nasa.gov

A Ceres sötét, becsapódási kráterekkel szabdalt felszínén a legérdekesebb felszíni alakzatok a feltűnően fényes foltok. Eredetük pontos folyamata egyelőre tisztázatlan, de azt biztosra tudni véljük, hogy nem jég, hanem különféle magnézium és nátrium sók alkotják, melyek igen jól verik vissza a Nap fényét. Legfényesebbjük az ötös területnek nevezett albedofolt, melyet már a Hubble űrtávcső is megfigyelt.

E törpebolygó szabad szemmel rendkívül nehezen, csak a legtisztább fényszennyezésmentes egekről látható. A maximum 6,7 magnitudó fényességű törpebolygó szabadszemes megpillantása kuriózum. Fényességének maximumát szembenálláskor éri el. A szembenállás, idegen szóval oppozíció, akkor következik be, amikor az égiest a Nappal ellentétes oldalon látható a Földről. Ez a periodikusan bekövetkező esemény azért nevezetes, mert az égitestek ilyenkor találhatóak legközelebb hozzánk, ahogyan a következő ábra mutatja. A kisbolygók azonban gyakran keringenek elnyúltabb elllipszispályán, így fényességük attól is függ, hogy az oppozíció során a kisbolygó éppen napközelben, vagy naptávolban tartózkodik-e.

A vázlatos ábrán a kék pont a Földet a csillag a Napot, a piros pontok pedig a Cerest ábrázolják több helyzetben. Látható, hogy amikor a legközelebb található a Földhöz, akkor pontosan a Nappal szemben lesz látható. Kép forrása: https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/e/elongation

A Ceres augusztus 28-án éri el pályájának ezt a pontját. Fényessége ekkor 7,6 magnitúdó lesz, jelenleg éppen egy magnitudóval halványabb a maximális, napközelponti fényességénél. A törpebolygó így szabad szemmel nem, de kézitávcsővel, binokulárral már könnyen észrevehető. Mérete és távolsága miatt kistávcsőben csillagszerű a megjelenése. Korongjának átmérője 0,67″-es lesz, így nagy, legalább 25-30 cm átmérőjű csillagásztávcsövekkel, és 1000x körüli nagyítással a törpebolygó már apró, diffúz remegő korongocskának látszik. Színe nagytávcsővel nehezen meghatározható, feketés-lilás. Valóban, 9%-os albedojával a Ceres meglehetősen sötét égitest, nagy távcsővel érzékelhetően más színű, mint például a szalmasárga Pallas.

A Ceres jelenleg a Vízöntő (Aquarius) csillagkép déli részén található. Helyzete megfigyelésre nem a legkedvezőbb, 19 fok magasságában fog delelni. De az utóbbi években hasonló magasságon delelő Jupiteren és Szaturnuszon edződött amatőrcsillagászainknak ez ne okozzon problémát! Olyan helyet válasszunk hát a megfigyelésre, ahonnan a környező fák, vagy épületek nem takarják ki az ég alsó részeit déli irányban. Megtalálásához a fényes Fomalhaut, a Déli halak csillagkép alfája jó támpontot ad. Pontos helyét az alábbi képen láthatjuk, az objektum megkeresésében pedig ez a honlap segíthet: https://theskylive.com/where-is-ceres#riseset

A Ceres keresőtérképe 2020.08.26-án, 0:40 perckor. Az aktuális keresőtérkép megtalálható a következő oldalon: https://theskylive.com/where-is-ceres

Amennyiben biztosak szeretnénk lenni kisebb távcsővel is az azonosításában, érdemes két alkalommal is felkeresni. Míg a csillagok nem mozognak egymáshoz képest az égen, a kis- illetve törpebolygók igen. Ezt kihasználva, amennyiben felkeressük a Cerest egy nap különbséggel, már jól láthatóvá válik az elmozdulása a csillagokhoz képest. Megkönnyítheti a dolgunk, ha első nap vázlatos rajzot készítünk a csillagok elhelyezkedéséről. Így másnap nemcsak az emlékezetünkre kell hagyatkoznunk!

Szerző: Soós Benjámin, Tudományos segédmunkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet

📸 A borítókép a Cerest ábrázolja a Dawn felvételén. Kép forrása: nineplanets.org