Внутри Главного Пояса Астероидов есть ряд более крупных тел, которые не поддаются традиционной классификации. Самым крупным из них является Церера, за которой следуют Веста, Паллада и Гигия. До недавнего времени считалось, что Церера - единственный объект в Главном поясе, достаточно большой для того, чтобы испытать гидростатическое равновесие - когда объект достаточно массивен, чтобы его гравитация заставляла его разрушаться до примерно сферической формы.
Однако теперь кажется, что в Главном Поясе есть еще одно тело, получившее обозначение «карликовая планета». Используя данные Спектрополяриметрического высококонтрастного инструмента Exoplanet REsearch (SPHERE) на Очень Большом Телескопе (VLT), международная команда астрономов нашла убедительные доказательства того, что Гигея на самом деле круглая, что делает ее самой маленькой карликовой планетой в Солнечной системе.
Еще до того, как это стало известно, Hygeia удовлетворяла большинству квалификаций, обозначаемых как карликовая планета, - которые были приняты Генеральной Ассамблеей МАС в 2006 году. В соответствии с этими квалификациями и определениями «карликовая планета»:
«[А] небесное тело, которое (а) находится на орбите вокруг Солнца, (б) имеет массу, достаточную для его собственной гравитации, чтобы преодолеть силы твердого тела, так что оно принимает форму гидростатического равновесия (почти круглую), (в) имеет не расчистил окрестности вокруг своей орбиты и (d) не является спутником ».
Hygeia уже выполнила три из этих требований, поскольку она вращается вокруг Солнца, не является спутником более крупного тела и не очистила окрестности своей орбиты. С этими последними данными, которые указывают на то, что он действительно может быть круглым, Hygeia официально отвечает всем требованиям. Пьер Вернацца, ведущий исследователь команды из Лаборатории астрофизики Марселя (LAM), объяснил в пресс-релизе ESO:
“Благодаря уникальной возможности инструмента SPHERE на VLT, которая является одной из самых мощных систем визуализации в мире, мы смогли определить форму Hygiea, которая оказалась почти сферической. Благодаря этим изображениям Гигию можно реклассифицировать как карликовую планету, которая пока является самой маленькой в Солнечной системе.”
Используя СФЕРУ, Вернацца и его коллеги также смогли придумать более точные ограничения размера Гигеи. Согласно их оценкам, диаметр Гигии составляет чуть более 430 км (~ 270 миль) в диаметре, где Церера имеет сравнительно устойчивый диаметр 950 км (590 миль), а Плутон - 2400 км (1490 миль). Как уже отмечалось, это делает Гигию самой маленькой карликовой планетой, обнаруженной на сегодняшний день.
Интересно, что наблюдения команды также показали, что у Гигеи нет очень большого ударного кратера на его поверхности, который ученые ожидали там оказаться. Это связано с тем, что Гигиея является основным членом одного из крупнейших семейств астероидов в Главном поясе. Это семейство содержит почти 7 000 темных углеродистых (C-типа и B-типа) членов и расположено во внешней области Главного пояса.
Из-за их сходства все эти астероиды, как полагают, произошли от одного и того же родительского тела (в данном случае, Гигеи), которое было бы создано в результате масштабного воздействия в прошлом. Таким образом, астрономы ожидали найти большой, глубокий след на поверхности Гигеи, который мог быть вызван этим событием.
Несмотря на то, что удалось наблюдать 95% поверхности Hygeia, команда могла определить только два обычных кратера. «Ни один из этих двух кратеров не мог быть вызван воздействием, которое возникло из семейства астероидов Гигии, объем которого сопоставим с объемом объекта размером 100 км. Они слишком малы », - сказал Мирослав Брож, соавтор исследования из Астрономического института Карлова университета в Праге.
Чтобы исследовать эту загадку дальше, команда провела численное моделирование, чтобы определить, как Гигея могла стать сферической, одновременно создавая семейство астероидов. Они определили, что это, вероятно, было результатом крупного лобового столкновения с объектом, диаметр которого составлял от 75 до 150 км (~ 45–90 миль) примерно 2 миллиарда лет назад.
Согласно их моделированию (см. Видео ниже), это сильное воздействие полностью разрушило бы родительское тело. Со временем многие из фрагментов объединились, чтобы придать Гигее округлую форму, в то время как остатки остались разрушенными в виде астероидов. Такое событие, когда два крупных тела столкнулись в Поясе астероидов, было бы уникальным явлением в течение последних 3-4 миллиардов лет.
В этом отношении, это последнее исследование не только выявило еще одного кандидата на планету гномов, но и предоставило дополнительные подсказки о том, как Пояс Астероидов эволюционировал со временем. Подобные подробные исследования астероидов теперь возможны благодаря появлению более мощных телескопов и достижений в численных расчетах. Как заключил Вернацца:
«Благодаря VLT и адаптивно-оптическому инструменту нового поколения SPHERE, мы сейчас снимаем изображения основных астероидов пояса с беспрецедентным разрешением, сокращая разрыв между наблюдениями на Земле и межпланетными миссиями..”
В состав международной команды входили астрономы из Национального научного центра (CNRS), Центра Карла Сагана Института SETI, Европейского центра космических исследований и технологий (ESTEC) ЕКА, JPL НАСА, Европейской южной обсерватории (ESO), MIT, несколько обсерваторий и университетов. Исследование, которое описывает их результаты, недавно появилось в журнале Астрономия природы.
