Polacy na tropie najmniejszej planety karłowatej w Układzie Słonecznym

Hygiea krąży wokół Słońca jako obiekt w głównym pasie planetoid. Naukowcy wykorzystali instrument obrazujący o nazwie SPHERE, pracujący na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT), do dokładnego sprawdzenia rozmiaru tej planetoidy, jej kształtu i niektórych elementów powierzchni.

W Układzie Słonecznych mamy różne kategorie obiektów, na przykład planety oraz planetoidy (asteroidy). Obie te kategorie to ciała okrążające Słońce. Planet jest w naszym systemie osiem, natomiast planetoid setki tysięcy. Planety mogą mieć promienie od kilku do nawet kilkudziesięciu tysięcy kilometrów, natomiast planetoid są mniejsze, od setek kilometrów, poprzez kilkukilometrowe obiekty, aż do ciał rzędu kilku metrów. Pomiędzy planetami, a planetoidami naukowcy rozróżniają jeszcze grupę pośrednią, zwaną planetami karłowatymi.

W przypadku planety, kryterium niezbędnym do określenia jakiegoś ciała tym mianem w Układzie Słonecznym, jest spełnienie kilku warunków: musi obiegać Słońce, nie być księżycem oraz być na tyle dużym obiektem, żeby pod wpływem własnej grawitacji osiągnąć kształt zbliżony do sferycznego oraz wyczyścić okolice swojej orbity z innych ciał o podobnej wielkości.

Jeżeli ostatni z tych warunków nie jest spełniony, astronomowie klasyfikują obiekt nie jako planetę, a jako tzw. planetę karłowatą. Aktualnie oficjalnie uznanych jest pięć planet karłowatych: Ceres, Pluton, Haumea, Makamake oraz Eris. Spośród nich jedynie Ceres krąży w głównym pasie planetoid, natomiast pozostałe znajdują się na krańcach Układu Słonecznego w tzw. pasie Kuipera.

Według najnowszych pomiarów, Hygiea ma nieco ponad 430 km średnicy. Dla porównania, Pluton mierzy blisko 2400 km, a Ceres prawie 950 km. Mimo nie aż tak dużego rozmiaru okazało się jednak, że Hygiea ma kształt bliski sferycznemu. Na dodatek brak na jej powierzchni dużych kraterów uderzeniowych.

Hygiea jest główną członkinią rodziny planetoid o tej samej nazwie, obejmującej prawie 7000 obiektów. Uważa się, że wszystkie one pochodzą od jednego ciała macierzystego. Według symulacji numerycznych, nastąpiło czołowe zderzenie obiektu macierzystego z ciałem o średnicy od 75 do 150 km. Mogło do tego dojść 2 miliardy lat temu. Obiekt macierzysty uległ całkowitemu rozbiciu, a następnie pozostałe kawałki połączyły się, tworząc planetoidę Hygiea oraz tysiące małych planetoid z jej rodziny, które razem mają objętość porównywalną z ciałem o średnicy 100 km.

Obecnie na powierzchni Hygiei udało się zidentyfikować jedynie dwa duże kratery, pomimo zaobserwowania aż 95 proc. jej powierzchni. Jednak żaden z nich nie mógł zostać spowodowany wspomnianą kolizją, są po prostu zbyt małe.

Jak wskazują badacze, dzięki postępowi w technologii obserwacji astronomicznych (np. nowe generacje optyki adaptacyjnej) oraz w obliczeniach numerycznych mamy teraz możliwość badania planetoid z pasa głównego w niespotykaną rozdzielczością, wypełniającą lukę pomiędzy wcześniejszymi obserwacjami naziemnymi, a misjami sond międzyplanetarnych.

Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się w „Nature Astronomy”. Zespołem badawczym kierował Pierre Vernazza z Laboratoire d`Astrophysique de Marseille we Francji. W grupie badawczej znalazło się liczne grono astronomów z Polski: Edyta Podlewska-Gaca (Instytut Obserwatorium Astronomiczne UAM w Poznaniu - IO UAM oraz Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego), Przemysław Bartczak (IOA UAM), Grzegorz Dudziński (IOA UAM), Agnieszka Kryszczyńska (IOA UAM), Anna Marciniak (IOA UAM), Tadeusz Michałowski (IOA UAM), Roman Hirsch (IOA UAM).

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl