En ny SPHERE/VLT-bild av Hygiea, som kan vara solsystemets minsta dvärgplanet hittills. Som ett föremål i huvudasteroidbältet, Hygiea uppfyller direkt tre av de fyra kraven för att klassificeras som en dvärgplanet:den kretsar runt solen, det är inte en måne och, till skillnad från en planet, det har inte rensat området runt sin omloppsbana. Det sista kravet är att den har tillräckligt med massa för att dess egen gravitation drar den till en ungefär sfärisk form. Detta har nu VLT-observationer avslöjat om Hygiea. Kredit:ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL-algoritm (ONERA/CNRS)
Astronomer som använder ESO:s SPHERE-instrument vid Very Large Telescope (VLT) har avslöjat att asteroiden Hygiea kan klassificeras som en dvärgplanet. Objektet är det fjärde största i asteroidbältet efter Ceres, Vesta och Pallas. För första gången, astronomer har observerat Hygiea i tillräckligt hög upplösning för att studera dess yta och bestämma dess form och storlek. De fann att Hygiea är sfärisk, potentiellt ta kronan från Ceres som den minsta dvärgplaneten i solsystemet.
Som ett föremål i huvudasteroidbältet, Hygiea uppfyller direkt tre av de fyra kraven för att klassificeras som en dvärgplanet:den kretsar runt solen, det är inte en måne och till skillnad från en planet, det har inte rensat området runt sin omloppsbana. Det sista kravet är att den har tillräckligt med massa för sin egen gravitation för att dra den till en ungefär sfärisk form. Detta har VLT-observationer nu avslöjat om Hygiea.
"Tack vare den unika förmågan hos SPHERE-instrumentet på VLT, som är ett av de mest kraftfulla bildbehandlingssystemen i världen, vi skulle kunna lösa Hygieas form, som visar sig vara nästan sfärisk, " säger ledande forskare Pierre Vernazza från Laboratoire d'Astrophysique de Marseille i Frankrike. "Tack vare dessa bilder, Hygiea kan omklassificeras som en dvärgplanet, hittills den minsta i solsystemet."
Teamet använde också SPHERE-observationerna för att begränsa Hygieas storlek, satte dess diameter till drygt 430 km. Pluto, den mest kända av dvärgplaneterna, har en diameter nära 2400 km, medan Ceres är nära 950 km stor.
Nya observationer med ESO:s SPHERE-instrument på Very Large Telescope har avslöjat att Hygieas yta saknar den mycket stora nedslagskrater som forskare förväntade sig att se på dess yta. Eftersom det bildades från en av de största nedslagen i asteroidbältets historia, de förväntade sig att hitta minst en stor, djupt slagbassäng, liknande den på Vesta (nederst till höger i centralpanelen). Den nya studien fann också att Hygiea är sfärisk, potentiellt ta kronan från Ceres som den minsta dvärgplaneten i solsystemet. Teamet använde SPHERE-observationerna för att begränsa Hygieas storlek, med dess diameter på drygt 430 km, medan Ceres är nära 950 km stor. Kredit:ESO/P. Vernazza et al., L. Jorda et al./MISTRAL-algoritm (ONERA/CNRS)
Förvånande, observationerna avslöjade också att Hygiea saknar den mycket stora nedslagskrater som forskare förväntade sig att se på dess yta, teamrapporten i studien som publicerades idag i Natur astronomi . Hygiea är huvudmedlemmen i en av de största asteroidfamiljerna, med närmare 7000 medlemmar som alla härstammar från samma moderorgan. Astronomer förväntade sig att händelsen som ledde till bildandet av denna talrika familj skulle ha lämnat en stor, djupt märke på Hygiea.
"Det här resultatet kom som en riktig överraskning eftersom vi förväntade oss närvaron av en stor nedslagsbassäng, som fallet är på Vesta, " säger Vernazza. Även om astronomerna observerade Hygieas yta med 95% täckning, de kunde bara identifiera två entydiga kratrar. "Ingen av dessa två kratrar kan ha orsakats av nedslaget som orsakade Hygiea-familjen av asteroider vars volym är jämförbar med den för ett 100 km stort objekt. De är för små, " förklarar studiens medförfattare Miroslav Brož vid Astronomical Institute of Charles University i Prag, Tjeckien.
Teamet beslutade att undersöka ytterligare. Med hjälp av numeriska simuleringar, de drog slutsatsen att Hygieas sfäriska form och stora familj av asteroider troligen är resultatet av en större frontalkollision med en stor projektil med en diameter mellan 75 och 150 km. Deras simuleringar visar denna våldsamma påverkan, tros ha inträffat för cirka 2 miljarder år sedan, totalt krossade föräldrakroppen. När de överblivna bitarna satts ihop igen, de gav Hygiea dess runda form och tusentals sällskapsasteroider. "En sådan kollision mellan två stora kroppar i asteroidbältet är unik under de senaste 3-4 miljarder åren, " säger Pavel Ševeček, en Ph.D. student vid Astronomical Institute of Charles University som också deltog i studien.
Att studera asteroider i detalj har varit möjligt inte bara tack vare framsteg inom numerisk beräkning, men också till kraftfullare teleskop. "Tack vare VLT och den nya generationens adaptiva optikinstrument SPHERE, vi avbildar nu huvudbältets asteroider med oöverträffad upplösning, täppa till gapet mellan jordbaserade och interplanetära uppdragsobservationer, " avslutar Vernazza.
Denna forskning presenterades i en artikel att visas i Natur astronomi den 28 oktober.
