Dzięki teleskopom ESO ustalono jaki obiekt może być najmniejszą planetą karłowatą w Układzie Słonecznym
Hygiea - obraz z instrumentu SPHERE
Nowy obraz planetoidy Hygiea z instrumentu SPHERE/VLT. Gygiea może stać być najmniejsza planetą karłowatą w Układzie Słonecznym. Jako obiekt z głównego pasa planetoid spełnia trzy z czterech kryteriów do sklasyfikowania jako planeta karłowata: krąży wokół Słońca, nie jest księżycem oraz, w przeciwieństwie do planet, nie wyczyściła otoczenia swojej orbity. Końcowe kryterium to masa wystarczająca do tego, aby pod wpływem własnej grawitacji uzyskać prawie sferyczny kształt. Nowe obserwacje z VLT wykazały, że Hygiea spełnia to kryterium.
Źródło:
ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)Astronomowie używający należącego do ESO instrumentu SPHERE na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) odkryli, iż planetoida Hygiea może zostać sklasyfikowana jako planeta karłowata. Obiekt jest czwarty pod względem wielkości w pasie planetoid, po Ceres, Weście i Pallas. Po raz pierwszy udało się zaobserwować planetoidę Hygiea w wystarczająco wysokiej rozdzielczości, aby zbadać jej powierzchnię i ustalić kształt oraz rozmiar. Okazało się, że Hygiea jest sferyczna i potencjalnie może przejąć od Ceres pałeczkę najmniejszej planety karłowatej w Układzie Słonecznym.
Jako obiekt w głównym pasie planetoid, Hygiea spełnia trzy z czterech kryteriów do sklasyfikowania jako planeta karłowata: krąży wokół Słońca, nie jest księżycem oraz – w przeciwieństwie do planety – nie wyczyściła otoczenia swojej orbity. Końcowym wymogiem jest masa wystarczająca do tego, aby pod wpływem własnej grawitacji uzyskać prawie sferyczny kształt. I właśnie to pokazały najnowsze obserwacje VLT.
“Dzięki unikatowym możliwościom instrumentu SPHERE na VLT, który jest jednym z najpotężniejszych systemów obrazujących na świecie, mogliśmy ustalić kształt planetoidy Hygiea, który okazał się bliski sferycznemu” powiedział Pierre Vernazza z Laboratoire d'Astrophysique de Marseille we Francji, kierownik zespołu badawczego. „Dzięki tym obrazom, Hygiea może zostać przeklasyfikowana jako planeta karłowata, najmniejsza z tej grupy obiektów w Układzie Słonecznym.”
Badacze użyli także obserwacji SPHERE do sprawdzenia rozmiaru obiektu ustalając, iż ma nieco ponad 430 km. Pluton, najsłynniejsza planeta karłowata, ma średnicę blisko 2400 km, natomiast rozmiar Ceres to prawie 950 km.
Niespodziewanie obserwacje ujawniły brak bardzo dużych kraterów uderzeniowych na Hygiei, mimo iż naukowcy spodziewali się zobaczyć je na powierzchni. Raport z badań opublikowano dzisiaj w Nature Astronomy. Hygiea jest główną członkinią jednej z największych rodzin asteroid, obejmującej prawie 7000 obiektów, z których wszystkie pochodzą od tego samego ciała macierzystego. Astronomowie przypuszczali, że wydarzenie, które doprowadziło do uformowania się tej liczne rodziny powinno było pozostawić duże, głębokie ślady na Hygiei.
„Wynik ten to prawdziwa niespodzianka, ponieważ oczekiwaliśmy występowania dużych basenów uderzeniowych, tak jak to jest w przypadku Westy,” mówi Vernazza. Chociaż astronomowie obserwowali powierzchnię Hygiei z 95% pokryciem, udało się jednoznacznie zidentyfikować jedynie dwa kratery. „Żaden z tych dwóch kraterów nie mógł zostać spowodowany przez impakt, z którego narodziła się rodzina planetoid Hygiei, mająca objętość porównywalną do ciała o rozmiarach 100 km. Kratery te są zbyt małe” wyjaśnia współautor badań, Miroslav Brož z Astronomical Institute of Charles University w Pradze (Czechy).
Zespół postanowił zbadać sprawę jeszcze dokładniej. Wykorzystując symulacje numeryczne wydedukowano, że sferyczny kształt Hygiei oraz duża rodzina asteroid są prawdopodobnie rezultatem czołowej kolizji z dużym obiektem o średnicy pomiędzy 75, a 150 km. Symulacje pokazują, że to gwałtowne zdarzenie, które mogło zajść około 2 miliardy lat temu, całkowicie rozbiło macierzysty obiekt. Gdy pozostałe kawałki ponownie się połączyły, nadały Hygiei jej okrągły kształt oraz utworzyły tysiące towarzyszących planetoid. „Tego rodzaju kolizja pomiędzy dwoma dużymi ciałami w pasie planetoid jest unikatowa w okresie ostatnich 3-4 miliardów lat” tłumaczy Pavel Ševeček, doktorant w Astronomical Institute of Charles University, który także brał udział w badaniach.
Szczegółowe badania planetoid stały się możliwe nie tylko dzięki postępom w obliczeniach numerycznych, ale także coraz potężniejszym teleskopom. „Dzięki VLT i instrumentowi SPHERE z nową generacją optyki adaptacyjnej, możemy teraz obrazować planetoidy z pasa głównego z niespotykaną rozdzielczością, wypełniając dziurę pomiędzy obserwacjami naziemnymi, a misjami międzyplanetarnymi” podsumowuje Vernazza.
Więcej informacji
Wyniki badań zaprezentowano w artykule, którzy ukaże się 28 października w Nature Astronomy.
Skład zespołu badawczego: P. Vernazza (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja), L. Jorda (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja), P. Ševeček (Institute of Astronomy, Charles University, Praga, Czechy), M. Brož (Institute of Astronomy, Charles University, Praga, Czechy), M. Viikinkoski (Mathematics and Statistics, Tampere University, Tampere, Finlandia), J. Hanuš (Institute of Astronomy, Charles University, Praga, Czechy), B. Carry (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nicea, Francja), A. Drouard (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja), M. Ferrais (Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liège, Liège, Belgia), M. Marsset (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, MA, USA), F. Marchis (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja, and SETI Institute, Carl Sagan Center, Mountain View, USA), M. Birlan (Observatoire de Paris, Paryż, Francja), E. Podlewska-Gaca (Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska oraz Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński, Polska), E. Jehin (Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liège, Liège, Belgia), P. Bartczak (Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska), G. Dudziński (Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska), J. Berthier (Observatoire de Paris, Paryż, Francja), J. Castillo-Rogez (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), F. Cipriani (European Space Agency, ESTEC – Scientific Support Office, Holandia), F. Colas (Observatoire de Paris, Paryż, Francja), F. DeMeo (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, MA, USA), C. Dumas (TMT Observatory, Pasadena, USA), J. Durech (Institute of Astronomy, Charles University, Praga, Czechy), R. Fetick (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja and ONERA, The French Aerospace Lab, Chatillon Cedex, France), T. Fusco (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja and and ONERA, The French Aerospace Lab, Chatillon Cedex, France), J. Grice (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nicea, Francja and Open University, School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, UK), M. Kaasalainen (Mathematics and Statistics, Tampere University, Tampere, Finlandia), A. Kryszczyńska (Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska), P. Lamy (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja), H. Le Coroller (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja), A. Marciniak (Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska), T. Michałowski (Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska), P. Michel (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nicea, Francja), N. Rambaux (Observatoire de Paris, Paryż, Francja), T. Santana-Ros (Departamento de Fı́sica, Universidad de Alicante, Alicante, Hiszpania), P. Tanga (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nicea, Francja), F. Vachier (Observatoire de Paris, Paryż, Francja), A. Vigan (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Marsylia, Francja), O. Witasse (European Space Agency, ESTEC – Scientific Support Office, Holandia), B. Yang (European Southern Observatory, Santiago, Chile), M. Gillon (Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liège, Liège, Belgia), Z. Benkhaldoun (Oukaimeden Observatory, High Energy Physics and Astrophysics Laboratory, Cadi Ayyad University, Marrakech, Morocco), R. Szakats (Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Hungarian Academy of Sciences, Budapeszt, Węgry), R. Hirsch (Instytut Obserwatorium Astronomiczne, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, Polska), R. Duffard (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Glorieta de la Astronomía S/N, Granada, Hiszpania), A. Chapman (Buenos Aires, Argentina), J. L. Maestre (Observatorio de Albox, Almeria, Hiszpania).
ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia strategicznym partnerem. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.
Krzysztof Czart
Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
