Korzystając z należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) teleskopu VLT w Chile astronomowie sfotografowali 42 z największych obiektów w pasie planetoid znajdującym się pomiędzy Marsem a Jowiszem. Nigdy dotąd nie udało się uzyskać tak wyraźnych obrazów dla tak dużej grupy asteroid. Obserwacje pokazują szeroki zakres dziwnych kształtów, od sferycznych do psiej kości, pomagając astronomom w poznawaniu początków planetoid w Układzie Słonecznym.

Ilustracja przedstawia 42 największe obiekty w pasie planetoid, znajdującym się pomiędzy orbitą Marsa a Jowisza. Dwa największe obiekty to Ceres i Westa, które mają około 940 i 520 kilometrów średnicy, a dwa najmniejsze to Urania i Ausonia, każda o średnicy zaledwie 90 kilometrów.

„Jak dotąd jedynie trzy duże obiekty z pasa planetoid: Ceres, Westa i Lutetia, zostały sfotografowane z odpowiednim poziomem detali, ponieważ odwiedziły je misje kosmiczne Dawn i Rosetta przeprowadzone przez NASA oraz Europejską Agencję Kosmiczną. Nasze obserwacje z ESO dostarczyły ostrych obrazów łącznie 42 obiektów”

– wyjaśnia Pierre Vernazza z Laboratoire d’Astrophysique de Marseille we Francji

Dotychczasowa mała liczba szczegółowych obserwacji planetoid oznacza, że ich kluczowe charakterystyki, takie jak trójwymiarowe kształty czy gęstość, pozostawały w większości nieznane. Vernazza i jego zespół postanowił wypełnić tę lukę, prowadząc od 2017 do 2019 roku dokładny przegląd większych ciał w pasie planetoid.

Rekonstruując kształty obiektów, zespół badawczy ustalił, że obserwowane planetoidy są w większości podzielone na dwie główne kategorie. Niektóre są prawie idealnie sferyczne, takie jak Hygiea i Ceres, podczas gdy inne mają bardziej nietypowe, „wydłużone” kształty, wraz ze swoją królową, planetoidą Kleopatra o kształcie psiej kości.

Łącząc kształty planetoid z informacjami o ich masach, naukowcy odkryli, że gęstości znacząco zmieniają się w zbadanej próbce. Cztery najmniej gęste asteroidy spośród zbadanych, w tym Lamberta i Sylvia, mają gęstości około 1,3 grama na centymetr sześcienny, czyli mniej więcej gęstość węgla. Najbardziej gęste, Psyche i Kalliope, mają odpowiednio 3,9 i 4,4 grama na centymetr sześcienny, czyli więcej niż diamenty (3,5 grama na centymetr sześcienny). Tak duża różnica w gęstości sugeruje, że skład planetoid znacznie się różni, dając astronomom ważne wskazówki na temat pochodzenia tych obiektów.

„Nasze obserwacje silnie wspierają hipotezy o znacznej migracji tych ciał od momentu ich powstania. W skrócie, tak ogromną różnorodność w ich składzie można zrozumieć jedynie, jeśli ciała te pochodzą z różnych rejonów Układu Słonecznego”

– wyjaśnia Josef Hanuš z Charles University w Pradze, jeden z autorów badań

W szczególności wyniki wspierają teorię, że najmniej gęste planetoidy uformowały się w odległych rejonach poza orbitą Neptuna i dokonały migracji do swoich aktualnych pozycji.

Autor

Szymon Ryszkowski

Redaktor Naczelny Portalu Astronomicznego AstroNET, członek Klubu Astronomicznego Almukantarat. Autor gry planszowej Solar System Voyager.