No início do século XXI, novas observações mostraram que Ceres é um planeta embrionário com estrutura e composição muito diferentes das dos asteroides comuns e que permaneceu intacto provavelmente desde a sua formação, há mais de 4,6 bilhões de anos. Pouco tempo depois, foi reclassificado como planeta anão. Pensava-se, também, que Ceres fosse o corpo principal da "família Ceres de asteroides". Contudo, Ceres mostrou-se pouco aparentado com o seu próprio grupo, inclusive em termos físicos. A esse grupo é agora dado o nome de "família Gefion de asteróides".
A
lei de Titius-Bode preconizava a existência de um planeta entre Marte e Júpiter a uma distância de 419 milhões de quilómetros (2,8
UA). A descoberta de
Urano por
William Herschel em
1781 a 19,18 UA confirmava a lei publicada apenas três anos antes. No congresso astronómico que teve lugar em Gota, na
Alemanha em
1796, o astrónomo
francês Jérôme Lalande recomendou a sua procura.
Os astrónomos iniciaram a procura pelo Zodíaco e Ceres foi descoberto acidentalmente no dia
1 de janeiro de
1801 por
Giuseppe Piazzi, que não fazia parte dessa comissão, usando um telescópio situado no alto do Palácio Real de
Palermo na
Sicília. Piazzi procurava uma estrela listada por
Francis Wollaston como Mayer 87, porque não estava na posição descrita no catálogo. No dia 24 de janeiro, Piazzi anunciou a sua descoberta em cartas a astrónomos, entre eles Barnaba Oriani de
Milão. Ele catalogou Ceres como um cometa, mas "dado o seu movimento muito lento e algo uniforme, ocorreu-me várias vezes que pode ser algo melhor que um cometa". No ínicio de fevereiro, Ceres perdeu-se quando passou por detrás do
Sol. Em abril, Piazzi enviou as suas observações completas para Oriani,
Bode e Lalande. Estas foram publicadas na edição de setembro de 1801 do
Monatliche Correspondenz.
Para recuperar Ceres,
Carl Friedrich Gauss, na época com apenas 24 anos de idade, desenvolveu um método para a determinação da órbita a partir de três observações. Em poucas semanas, ele previu o brilho de Ceres pelo espaço, e enviou os seus resultados para o Barão von Zach, editor do
Monatliche Correspondenz. No último dia de 1801, von Zach e Heinrich Olbers confirmaram a recuperação de Ceres.
Ceres foi considerado demasiado pequeno para ser um verdadeiro planeta e as primeiras medidas apresentavam um diâmetro de 480 km. Ceres permaneceu listado como um planeta em livros e tabelas de astronomia por mais de meio século, até que vários outros corpos celestes foram descobertos na mesma região do sistema solar. Ceres e esse grupo de corpos ficaram conhecidos como cintura de asteróides. Muitos cientistas começaram a imaginar que estes seriam o vestígio final de um velho planeta destruído. Contudo, hoje sabe-se que o cinturão é um planeta em construção e que nunca completou a sua formação.
Uma ocultação de uma estrela por Ceres foi observada no
México,
Flórida e nas
Caraíbas no dia 13 de novembro de 1984: com esta ocultação foi possível estabelecer o tamanho máximo, mais de duas vezes a dimensão que se julgava, e a forma do planetóide, que se apresentava praticamente esférico. Em 2005, descobriu-se que Ceres era um corpo celeste mais complexo do que se tinha imaginado, mostrando-se como um planeta embrionário.Em agosto de 2006, foi classificado como planeta anão, pela proposta final da União Astronómica Internacional, dado que não tem dimensão suficiente para "limpar a vizinhança da sua órbita". A proposta original definiria um planeta apenas como sendo "um corpo celeste que (a) tem massa suficiente para que a própria gravidade supere forças de corpos rígidos levando a que assuma uma forma de equilíbrio hidrostático (aproximadamente redondo), e (b) em órbita em volta de uma estrela, e não é uma estrela nem um satélite de um planeta". Caso esta solução tivesse sido adoptada, Ceres tornar-se-ia no quinto planeta a partir do Sol.
À data, nenhuma sonda visitou Ceres. Contudo, a missão
Dawn será a primeira nave espacial a estudar Ceres. Inicialmente, a sonda irá visitar
Vesta, por aproximadamente seis meses em
2010, antes de sobrevoar Ceres em
2014 ou
2015.
Apesar de não ter um campo magnético e gozar de baixa gravidade, existem ideias para que Ceres seja um dos possíveis locais para a colonização humana futura no sistema solar interior, provavelmente depois de se estabelecer uma base humana permanente em Marte. Ceres tem recursos hídricos sob a forma de gelo com 1/10 de toda a água dos oceanos terrestres e luz solar suficiente para a produção de energia solar. Transformar-se-ia, assim, numa espécie de base para a obtenção de
minérios de asteróides, e possibilitando que esses recursos minerais possam ser depois transportados para Marte, a
Lua e a
Terra.
Estrutura de Ceres
Geologia planetária
Ceres é o único planeta anão nas proximidades do
Sol. Entretanto, nos confins do sistema solar, existem quatro planetas anões, todos maiores que Ceres, a saber:
Plutão,
Haumea,
Makemake e
Éris. Vários planetóides gelados destas regiões remotas e que aparentam ser maiores que Ceres aguardam a classificação como planetas anões, apesar de muitos deles serem menos massivos.
Os cientistas há muito que teorizaram que Ceres seria uma massa indiferenciada e homogénea, semelhante a muitos corpos carbonáceos que povoam a Cintura de Asteróides, tendo 0,113 de albedo, muito semelhante ao da
Lua, levando a se supor que a sua superfície deverá ser análoga à do nosso satélite natural. No entanto, Peter Thomas e os seus colaboradores mostraram que isto não era verdade. O grupo observou e gravou rotações inteiras de Ceres usando o
Telescópio espacial Hubble entre Dezembro de 2003 e Janeiro de 2004. Ao examinarem as imagens, verificaram que Ceres era quase perfeitamente esferóide, com uma pequena protuberância de 30 km no equador, ao contrário da grande maioria dos asteróides, tornando-o único entre os asteróides. Anteriormente, pensava-se que a protuberância fosse de 40 km, através das melhores medições da massa de Ceres anteriormente realizadas. A diferença, segundo Thomas e seus colegas, deve-se a que Ceres não é homogéneo, mas estruturado em camadas, com um núcleo denso de rocha coberto por um manto de gelo de água, por sua vez coberto por uma crosta leve.
O manto de Ceres deverá ser de gelo de água, porque a densidade de Ceres é menor que a da crosta da Terra e porque marcas espectrais da superfície evidenciam minerais moldados pela água. Assim, estimou-se que Ceres deverá ser composto por 25 por cento de água, mais que toda a água doce na Terra. Esta água encontra-se enterrada sobre uma fina camada de poeira.
Caso não fossem as perturbações gravitacionais de Júpiter há milhares de milhões de anos, Ceres seria, indiscutivelmente, um verdadeiro planeta. Com uma massa de 9,45±0,04×10
20 kg, Ceres tem mais do que um terço do total de 2,3×10
21 kg de massa de todos os asteróides do
sistema solar (que ainda é apenas cerca de 4% da massa da
Lua).
Existe alguma ambiguidade relativamente às características da superfície de Ceres. As imagens
ultravioleta de baixa resolução tiradas pelo Telescópio espacial Hubble em 1995 mostram um ponto negro na sua superfície, ao qual foi dado o apelido "Piazzi", que teria 250 km de diâmetro, um quarto da dimensão de Ceres, e que teria resultado do impacto de um asteroide com 25 km de diâmetro.
[8] Mais tarde, imagens de maior resolução tiradas durante uma rotação completa com o telescópio Keck, usando óptica adaptativa, não mostraram sinais da existência de "Piazzi". Contudo, duas características escuras foram vistas movendo-se ao longo de uma rotação do planeta anão, uma com uma região central brilhante e que se supõe serem crateras.
Imagens tiradas de uma rotação em 2003 e 2004 pelo Hubble mostraram um ponto branco enigmático, cuja natureza é desconhecida. As características escuras vistas pelo Keck não são, imediatamente, visíveis nestas imagens.
Atmosfera
Existem ainda algumas indicações que sua superfície seja quente e deva possuir uma fraca
atmosfera e
gelo. A temperatura máxima ao meio-dia foi estimada em cerca de -38 °C em 5 de Maio de 1991. Tendo em conta a distância ao Sol, a temperatura máxima deverá atingir -34 °C no
periélio. Um dia em Ceres é pouco mais de nove horas terrestres.
