با سرس، نزدیک‌ترین سیاره کوتوله به زمین آشنا شوید
سرس نزدیک‌ترین سیاره کوتوله به زمین و بزرگ‌ترین جرم در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری به شمار می‌رود. از زمان کشف سرس در سال ۱۸۰۱، این سیاره کوتوله هویت‌های مختلفی داشته است. در ابتدا تصور می‌شد این جرم یک سیاره باشد. سپس مشخص شد برای تعریف سیاره بیش از اندازه کوچک است و در گروه سیارک‌ها قرار گرفت.
در سال ۲۰۰۶، یک سال پس از کشف جسم کوچکی به نام اریس در کمربند کویپر، سرس رسما در دسته‌بندی سیاره‌های کوتوله قرار گرفت. کشف اریس و سایر اجرام همسایه‌ی پلوتون که فراتر از مدار نپتون قرار دارند، نشان داد که باید سیاره‌ها و اجرام کوچکی مثل سیارک‌ها و ساکنان کمربند کویپر را از یکدیگر تفکیک کنیم.
صرف‌نظر از اینکه سرس را چه بنامیم، این جرم توپی از سنگ و یخ با قطر ۹۵۳ کیلومتر است و بزرگ‌ترین جرمی است که در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری به دور خورشید می‌چرخد.
کشف سرس
در اواخر سده‌ی ۱۸ میلادی، ستاره‌شناس‌ها متقاعد شدند که سیاره دیگری بین مریخ و مشتری قرار دارد. آن‌ها بر اساس قانون تیتوس-بوده به این نتیجه رسیدند؛ قاعده‌ای که برپایه‌ی پژوهش‌های دو ستاره‌شناس آلمانی قرن ۱۸، یوهان دنیل تیتوس و یوهان الرت بوده بدین نام خوانده می‌شود و الگوی ظاهری فاصله‌ی مدارهای سیاره‌های منظومه شمسی را توصیف می‌کند. بر اساس این قانون باید سیاره‌ای در شکاف عریض بین مریخ و مشتری وجود داشته باشد.
به این منظور گروهی از ستاره‌شناس‌ها که خود را پلیس آسمان می‌نامیدند، به جستجوی سیاره‌ی ناشناخته پرداختند؛ اما جوزپه پیاتسی، ستاره‌شناس ایتالیایی اولین شخصی بود که این جرم را کشف کرد. در ابتدا با کشف سرس تصور می‌شد مسئله حل شده است، اما خیلی زود جرم‌های بیشتری بین مریخ و مشتری پیدا شدند.
برای مثال، پالاس در سال ۱۸۰۲، جونو در سال ۱۸۰۴ و وستا در سال ۱۸۰۷ کشف شدند. اما ممکن نبود تمام این جرم‌ها سیاره باشند؛ زیرا هم ابعادشان بسیار کوچک بود و هم برخلاف مریخ و مشتری، نمی‌شد به راحتی آن‌ها را با تلسکوپ شناسایی کرد؛ بنابراین در دسته‌بندی جدیدی موسوم به سیارک‌ها قرار گرفتند.
از آن زمان بیش از یک میلیون سیارک در کمربند اصلی سیارکی کشف شدند. سرس بزرگ‌ترین جرم در کمربند سیارکی است و وستا با قطر ۵۳۰ کیلومتر در رتبه‌ی دوم قرار می‌گیرد.
نامگذاری سرس
در قرن‌های ۱۸ و ۱۹ میلادی، ستاره‌شناس‌ها اجرام کشف‌شده را بر اساس نام حامیان خود نامگذاری می‌کردند. برای مثال ویلیام هرشل در ابتدا نام «جورجیوم سیدوس» را برای اورانوس انتخاب کرد که برگرفته از نام شاه جورج سوم بود. با این‌حال ستاره‌شناس‌های خارج از بریتانیا با این نامگذاری مخالفت کردند.
به‌طور مشابهی پیاتسی هم سرس را کشف کرد و می‌خواست آن را با الهام از شاه فردیناند سیسیل که بنیان‌گذاری رصدخانه‌ی پالرمو و محل اکتشاف سرس بود، «سرس فردیناندیا» نامگذاری کند. در نهایت ارجاع به نام پادشاه از روی این جرم برداشته شد؛ اما نام سرس خدای رومی کشاورزی و حاصل‌خیزی روی آن باقی ماند.
ویژگی‌های سرس
سرس بین مدارهای سیاره مریخ و مشتری قرار دارد. مدار بیضی‌شکل آن باعث می‌شود این سیاره کوتوله در فاصله‌های ۲٫۵۵ واحد نجومی یا ۳۸۱ میلیون کیلومتر از خورشید در نزدیک‌ترین نقطه و ۲٫۹۸ واحد نجومی یا ۴۴۶ میلیون کیلومتر از خورشید در دورترین نقطه قرار بگیرد.
یک سال سرس برابر است با ۴٫۶ سال یا ۱۶۸۲ روز زمینی. روزهای سرس بسیار کوتاه‌تر از روزهای زمین هستند، به‌طوری‌که سرس در طی ۹ ساعت به دور خود می‌چرخد.
زندگی روی سرس قطعا سرگرم‌کننده نخواهد بود. این سیاره کوتوله هیچ جوی ندارد و بنابراین برای راه‌رفتن روی آن به لباس فضایی نیاز دارید. دمای سرس در سمت روز به منفی ۹۳ تا ۳۳ درجهی سانتیگراد میرسد و دمای شب تا منفی ۱۴۳ درجهی سانتیگراد کاهش می‌یابد.
گرانش سرس تنها ۳ درصد گرانش روی زمین است؛ بنابراین اگر روی زمین ۶۸ کیلوگرم داشته باشید، روی سرس احساس می‌کنید بسیار سبک‌تر، در حد فقط ۲٫۰۴ کیلوگرم هستید.
سرس و دیگر سیاره‌های کوتوله
سرس در مقایسه با دیگر سیاره‌های کوتوله که در فاصله‌ی بسیار دوردستی در کمربند کویپر فرانپتونی قرار دارند، نزدیک‌ترین سیاره کوتوله به زمین شمار می‌رود. این سیاره دارای شباهت‌هایی به دیگر سیاره‌های کوتوله مثل پلوتو و اریس است.
برخلاف دیگر سیاره‌های کوتوله، بخش زیادی از سرس از سنگ تشکیل شده است
برای مثال سرس باقی‌مانده‌ی شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی است. سرس در ابتدا به شکل پیش‌سیاره‌ای بود که نتوانست به ابعاد کافی سیاره‌ای برسد. با این‌حال سرس از نظر ترکیب تفاوت‌هایی دارد. بخش زیادی از این سیاره کوتوله از سنگ تشکیل شده است، در حالی که پلوتو و همسایگانش عمدتا یخی هستند.
البته سرس دارای مقداری یخ است و چگالی کلی آن تقریبا ۲ تا ۲٫۳ گرم بر سانتی‌متر مکعب است که به عنوان سیاره سنگی بسیار پائین است. این ویژگی نشان می‌دهد یک‌چهارم سرس از یخ تشکیل شده است که بخشی از آن‌ها در سنگ‌های سطحی موجودند و بخشی دیگر در لایه‌های زیر سطح قرار دارند.
اکتشافات سرس
در سال ۲۰۱۵، کاوشگر داون ناسا که از وستا بازدید کرده بود، به سمت سیاره کوتوله سرس حرکت کرد. این کاوشگر با نزدیک‌شدن به سرس از نقطه‌ی درخشان روی سطح این سیاره عکس‌برداری کرد. این نقطه در واقع منطقه‌ای از بخش‌های درخشان معروف به Cerealia Facula است. با بررسی دقیق‌تر، صدها قطعه‌ی درخشان روی سرس کشف شدند. دانشمندان در ابتدا تصور می‌کردند این بخش‌های درخشان از یخ ساخته شده‌اند.
با ثبت تصاویر دقیق‌تر مشخص شد مناطق یادشده در واقع بخش‌های بزرگی از رسوب‌های سفید در دهانه‌ی برخوردی ۹۲ کیلومتری موسوم به اوکاتور هستند. این نقاط در واقع یخ نبودند، بلکه کربنات‌سدیم باقی‌مانده از شورآب‌هایی بودند که به سطح راه یافتند و با تصعیدشان رسوب‌هایی را از خود به جای گذاشته‌اند.
چگونه ممکن است آب روی جرمی بدون هوا و بزرگ وجود داشته باشد؟ داده‌های مأموریت داون نشان می‌دهند شورآب‌ها از مخزنی در عمق ۴۰ کیلومتری سطح برخوردی سرچشمه می‌گیرند و رسوب سدیم‌کربنات از ۹ میلیون سال پیش از طریق یخ‌فشان‌ها به سطح آمده است؛ یعنی زمانی که آب‌فشان‌ها مایعات را به سطح می‌آوردند. به نظر میرسد این فرآیند به صورت پیوسته ادامه دارد، چرا که کاوشگر داون، مقداری آب را در رسوب‌های سدیم‌کربنات کشف کرده است و از آنجا که آب باید با قرار گرفتن در فضای خلأ به سرعت تصعید شود، احتمالا آب به دست‌آمده تازه بوده است.
مقدار آب زیرزمینی نامشخص است. اگر بتوانیم سرس را به دو قسمت تقسیم کنیم متوجه تفاوت آن خواهیم شد؛ بنابراین هنگام شکل‌گیری سرس، فضای داخلی آن به اندازه‌ی کافی گرم بوده که به چند لایه‌ی مختلف تقسیم شود. به‌طوری‌که چگال‌ترین مواد آن به سمت هسته حرکت کردند.
هسته‌ی سرس از سنگ و خاک تشکیل شده است. بالای هسته‌ی آهنی لایه‌ای از یخ آب شور قرار دارد که تا فاصله‌ی ۱۰۰ کیلومتر زیر سطح کشیده می‌شود و احتمالا عمیق‌تر است. لایه‌ی خارجی پوسته با ضخامت ۴۰ کیلومتر از رگولیت، مواد معدنی شور و یخ تشکیل شده است.
حیات روی سرس
احتمال وجود حیات روی سرس با توجه به سطح شوری بالا و دمای پائین بعید است؛ اما به دلیل وجود آب این احتمال را نمی‌توان نادیده گرفت. علاوه بر این ممکن است حیات در گذشته و زمانی که سرس گرمتر بوده روی این سیاره کوتوله وجود داشته است.
سرس نیز به عنوان دنیایی اقیانوسی درنظر گرفته می‌شود در کنار قمر اروپا، قمر مشتری و انسلادوس، قمر زحل توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. به این منظور در بررسی ده‌ساله‌ی علوم سیاره‌ای در سال ۲۰۲۳، مأموریت نمونه‌برداری از سرس به عنوان یکی از اولویت‌ها درنظر گرفته شده است. اگر حیاتی روی سرس وجود داشته باشد به شکل حیات میکروبی ساده خواهد بود.
حقایق سرس
- سرس اولین جرمی بود که به عنوان سیارک تأیید شد. جوزپه پیاتسی، ستاره‌شناس ایتالیایی سرس را در اوایل سال ۱۸۰۱ کشف و نامگذاری کرد.
- اولین بازدید از سرس در سال ۲۰۱۵ انجام شد. کاوشگر داون ناسا در تاریخ سپتامبر ۲۰۱۲ سفر خود از سیارک وستا به سرس را آغاز کرد. سرس اولین سیاره کوتوله‌ای بود که یک کاوشگر از آن بازدید می‌کرد و به دلیل یخ، آب و مواد معدنی فراوان یکی از مقصدهای احتمالی مستعمره‌سازی انسان به شمار می‌رود.
- سرس تنها سیاره کوتوله بدون قمر است. سیاره‌های کوتوله دیگر مثل پلوتو، هائومیا، ماکی‌ماکی و اریس حداقل یک قمر دارند.
- کشف کمربند کویپر چگونه نگاه ما به منظومه شمسی را دگرگون کرد؟8 شهریور 01مطالعه '13
- چرا پلوتون از فهرست سیاره‌های منظومه شمسی خارج شد؟20 مهر 02مطالعه '9
جمع‌بندی
سرس بزرگ‌ترین جرم در کمربند سیارکی و نزدیک‌ترین سیاره کوتوله به زمین، از سنگ و یخ تشکیل شده است. این جرم برای اولین بار در قرن نوزدهم توسط ستاره‌شناسی ایتالیایی به نام جوزپه پیاتسی کشف شد و در دسته‌ی سیاره‌ها قرار گرفت. با این‌حال مشاهدات بعدی آن را در تعریف سیارک قرار دادند.
سرانجام سرس پس از بررسی‌های دقیق‌تر با تعریف سیاره کوتوله سازگارتر بود. کاوشگر داون ناسا برای اولین بار در سال ۲۰۱۵ از این سیاره کوتوله بازدید کرد و مشاهدات شگفت‌انگیزی مثل نقاط سفید درخشان یا رسوب‌های کربنات‌سدیم را کشف کرد. سرس برخلاف دیگر سیاره‌های کوتوله هیچ قمری ندارد.
سوالات متداول
آیا سرس بزرگتر از پلوتو است؟
سرس بسیار کوچکتر از پلوتو است. قطر پلوتو به ۲۳۷۰ کیلومتر میرسد در حالی که سرس تنها ۹۵۳ کیلومتر قطر دارد.
آیا سرس سردتر پلوتو است؟
گرچه سرس بسیار سرد است، با دمای روز بین منفی ۳۳ تا منفی ۹۳ درجه سانتیگراد، باز هم از پلوتو گرمتر است که دمای روز آن به منفی ۲۳۲ درجهی سانتیگراد میرسد. دلیل این مسئله نزدیکبودن سرس به خورشید است.