VLT odkrywa najprawdopodobniej najmniejszą planetę karłowatą w Układzie Słonecznym

A new SPHERE/VLT image of Hygiea, which could be the Solar System’s smallest dwarf planet yet. As an object in the main asteroid belt, Hygiea satisfies right away three of the four requirements to be classified as a dwarf planet: it orbits around the Sun, it is not a moon and, unlike a planet, it has not cleared the neighbourhood around its orbit. The final requirement is that it have enough mass that its own gravity pulls it into a roughly spherical shape. This is what VLT observations have now revealed about Hygiea.
Źródło: ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Astronomowie – wśród których znajduje się siedmioro naukowców z Instytutu Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu – korzystający z instrumentu SPHERE zainstalowanego na teleskopie VLT odkryli, że planetoida Hygiea może być planetą karłowatą. Obiekt ten jest czwartym pod względem wielkości obiektem Pasa Planetoid, tuż za Ceres, Westą i Pallas. Po raz pierwszy udało się teraz zaobserwować Hygieę w wystarczająco wysokiej rozdzielczości, aby można było zbadać jej powierzchnię i określić jej kształt i rozmiary. Okazało się, że Hygiea jest obiektem sferycznym, przez co może zabrać Ceres miano najmniejszej planety karłowatej w Układzie Słonecznym.

Jako obiekt głównego pasa planetoid, Hygiea spełnia od razu trzy z czterech wymogów niezbędnych do zaklasyfikowania jako planeta karłowata: krąży wokół Słońca, nie jest księżycem i w przeciwieństwie do planet, nie oczyściła otoczenia swojej orbity. Ostatnim wymogiem jest masa wystarczająca do tego, aby pod wpływem grawitacji obiekt przyjął kształt sferyczny. I właśnie ten ostatni wymóg potwierdziły teraz obserwacje prowadzone za pomocą VLT.

“Dzięki unikalnym możliwościom instrumentu SPHERE zainstalowanego na VLT, jednego z najsilniejszych układów obrazujących na świecie, mogliśmy dostrzec kształt tego obiektu. Okazało się, że Hygiea jest niemal idealnie sferyczna” mówi główny badacz Pierre Vernazza z Laboratoire d’Astrophysicque de Marseille we Francji. “Dzięki tym zdjęciom, Hygiea może stać się planetą karłowatą, jak dotąd najmniejszą w Układzie Słonecznym”.

ESO/P. Vernazza et al., L. Jorda et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Badacze wykorzystali obserwacje za pomocą SPHERE do ustalenia rozmiarów Hygiea. Jej średnica to nieco ponad 430 km. Pluton, najbardziej znana planeta karłowata, ma średnicę 2400 km, a Ceres blisko 950 km.

Co ciekawe, obserwacje wykazały, że na powierzchni Hygiei nie ma żadnych bardzo dużych kraterów uderzeniowych – donoszą naukowcy w artykule opublikowanym dzisiaj w periodyku Nature Astronomy. Hygiea jest głównym elementem jednej z największych rodzin planetoid, składającej się z 7000 elementów pochodzących z tego samego obiektu. Astronomowie spodziewali się, że wydarzenie, które doprowadziło do powstania tak licznej rodziny, pozostawi duże i głębokie ślady na powierzchni Hygiei.

“Te wyniki były dla nas dużym zaskoczeniem, bowiem spodziewaliśmy się dużego krateru impaktowego, takiego jak na Weście”, mówi Vernazza. Choć astronomowie obserwowali 95% powierzchni Hygiei, udało im się zidentyfikować dwa niewielkie kratery. “Żaden z nich nie mógł powstać w zderzeniu, które doprowadziło do powstania rodziny planetoid, której objętość porównywalna jest do obiektu o rozmiarach 100 km. Są na to zdecydowanie za małe” tłumaczy współautor opracowania Miroslav Broz z Instytutu Astronomicznego na Uniwersytecie Karola w Pradze.

Badacze postanowili się temu przyjrzeć dokładniej. Wykorzystując symulacje numeryczne, badacze doszli do wniosku, że sferyczny kształt Hygiei oraz duża rodzina planetoid pochodzą z dużego, czołowego zderzenia z obiektem o rozmiarach od 75 do 150 km. Symulacje wskazują, że takie potężne zderzenie, do którego mogło dojść 2 miliardy lat temu, całkowicie zniszczyło obiekt macierzysty. Gdy pozostałe po nim odłamki z powrotem się połączyły, nadały Hygiei jej okrągły kształt, pozostawiając w otoczeniu tysiące planetoid. “Tego typu zderzenie między dwoma dużymi obiektami pasa planetoid jest czymś unikalnym w ostatnich 3-4 miliardach lat” mówi Pavel Sevecek, doktorant na UK w Pradze.

Szczegółowe badanie planetoid jest możliwe nie tylko dzięki obliczeniom numerycznym, ale także dzięki potężnym teleskopom/ “Dzięki VLT i instrumentowi SPHERE z nowej generacji optyką adaptacyjną, możemy obserwować planetoidy pasa głównego z niespotykaną dotąd rozdzielczością, która wypełnia lukę między obserwacjami naziemnymi i sondami kosmicznymi” podsumowuje Vernazza.

Źródło: ESO

Artykuł naukowy: https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1918/eso1918a.pdf

Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Kulturalny cham. Od 2015 r. codziennie pisze i mówi o kosmosie na Pulsie Kosmosu. Od 2020 r. pisze o kosmosie także na najlepszym polskim portalu technologicznym Spider's Web.