谷神星是火星与木星之间主小行星带中最大的天体,也是内太阳系唯一被国际天文学联合会归为矮行星的世界。意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐于1801年1月1日发现它,这是主带中第一颗被确认的天体。名称取自罗马农业女神Ceres;它曾先被视为行星,后来列为小行星,并在2006年获得矮行星分类。
谷神星平均直径约940千米,质量约占整个主小行星带的三分之一。它距太阳平均约2.77天文单位,约4.6个地球年完成一次公转,自转一周约9小时。形状接近球形,说明内部曾有足够热量和引力使物质发生分异;但它远小于月球,表面重力也很弱。
NASA黎明号于2015年进入谷神星轨道,使它成为第一颗被航天器环绕的矮行星。任务测绘了全球地形、重力、矿物和元素分布。表面总体暗且布满撞击坑,也有山体、滑坡和可能与冰有关的地貌。阿胡纳山是一座孤立高山,其形态和成分被解释为冰火山活动的候选证据,但具体形成过程仍由模型约束。
奥卡托撞击坑中的亮斑是谷神星最醒目的特征。黎明号数据表明,亮物质主要由碳酸盐等盐类组成;撞击及随后从地下上涌或迁移的含盐液体可能参与形成。部分沉积在地质意义上相当年轻,提示地下盐水活动可能比早期预想持续更久。这里的“液体”主要是对过去或地下过程的推断,并非今天观测到开放水面。
谷神星表面发现广泛的含水矿物,内部模型也支持富冰地壳或地幔。赫歇尔空间天文台曾报告水汽信号,黎明号又发现局部暴露水冰及与盐类相关的年轻地质。它因此连接了岩质小行星和冰质外太阳系小天体的性质,但水的总量、深度分布以及残余盐水是否仍存在,仍依赖热演化和地球化学模型。
谷神星是研究太阳系早期挥发物输运的重要样本。它在木星强引力影响的主带中形成或迁移,其物质记录可帮助检验行星胚胎为何未在这一带继续长成完整行星。富水与碳酸盐环境也具有天体生物学化学意义,不过目前没有生命证据,表面低温、低压和强辐射也不等于适宜生命。
在良好条件下,谷神星可达到双筒镜或小型望远镜的可见范围,但通常只呈星点,无法由业余设备分辨表面。它的位置和亮度随冲日几何变化,需查阅当年星历。档案所列平均轨道和尺寸是长期基准;盐水、冰含量与内部结构均为观测约束下的模型结果,应与直接测量区分。
