Ana Asteroit Kuşağı içinde, geleneksel sınıflandırmaya meydan okuyan birkaç büyük beden vardır. Aralarında en büyüğü Ceres, ardından Vesta, Pallas ve Hygeia takip ediyor. Yakın zamana kadar Ceres'in Ana Kayışta hidrostatik dengeye maruz kalacak kadar büyük tek nesne olduğu düşünülüyordu - bir nesne yerçekiminin kabaca küresel bir şekle çökmesine neden olacak kadar büyük.
Ancak şimdi Ana Kuşak'ta “cüce gezegen” unvanını kazanan başka bir cisim var gibi görünüyor. Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, Çok Büyük Teleskop'ta (VLT) Spectro-Polarimetrik Yüksek Kontrastlı Dış Gezegen Gezegeni (SPHERE) enstrümanından gelen verileri kullanarak Hygeia'nın gerçekten yuvarlak olduğunu ve Güneş Sistemindeki en küçük cüce gezegen haline geldiğini gösteren çarpıcı kanıtlar buldu.
Bu ortaya çıkmadan önce bile Hygeia, 2006'da IAU Genel Kurulu tarafından kabul edilen bir cüce gezegen olarak tayin edilme yeterliliklerinin çoğunu karşıladı. Bu nitelikler ve tanımlara göre bir “cüce gezegen”:
“[A] (a) Güneş'in etrafında yörüngede olan gök cismi, (b) katı cisim kuvvetlerinin üstesinden gelmek için kendi yerçekimi için yeterli kütleye sahiptir, böylece hidrostatik bir denge (neredeyse yuvarlak) bir şekil alır, (c) mahalleyi yörüngesinin etrafında temizlemedi ve (d) bir uydu değil. ”
Hygeia, Güneş'in yörüngesinde olduğundan, daha büyük bir vücudun uydusu olmadığı ve yörüngesinin mahallesini temizlemediği için bu gereksinimlerin üçünü zaten yerine getirdi. Gerçekte yuvarlak olabileceğini gösteren bu son verilerle Hygeia resmi olarak tüm nitelikleri karşılıyor. Takımın Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) baş araştırmacısı Pierre Vernazza, ESO basın bülteninde şunları açıkladı:
“Dünyanın en güçlü görüntüleme sistemlerinden biri olan VLT'deki SPHERE enstrümanının benzersiz yeteneği sayesinde Hygiea’nın şeklini çözebiliriz ki bu neredeyse küreseldir.. Bu görüntüler sayesinde Hygiea, Güneş Sistemindeki en küçük cüce gezegen olarak yeniden sınıflandırılabilir.”
SPHERE kullanarak Vernazza ve meslektaşları Hygeia’nın büyüklüğüne ilişkin daha kesin kısıtlamalar da bulabildiler. Tahminlerine göre, Hygiea'nın çapı 430 km'nin (~ 270 mi) biraz üzerinde, Ceres nispeten sağlam 950 km (590 mi) çapında ve Pluto 2400 km (1490 mi) ölçüyor. Belirtildiği gibi, bu Hygeia'yı bugüne kadar keşfedilen en küçük cüce gezegen yapar.
İlginç bir şekilde, ekibin gözlemleri ayrıca Hygeia'nın yüzeyinde çok büyük bir etki kraterinin olmadığını ve bilim adamlarının orada olmasını beklediğini belirtti. Bunun nedeni, Hygiea'nın Ana Kuşaktaki en büyük asteroit ailelerinden birinin ana üyesi olmasıdır. Bu aile yaklaşık 7.000 koyu karbonlu (C-tipi ve B-tipi) eleman içerir ve Ana Kayışın dış bölgesinde bulunur.
Benzerlikleri nedeniyle, tüm bu asteroitlerin, geçmişte büyük bir etki olayı tarafından yaratılacak olan aynı ana vücuttan (bu durumda Hygeia) kaynaklandığına inanılmaktadır. Bu nedenle, gökbilimciler Hygeia’nın yüzeyinde bu olayın neden olabileceği büyük ve derin bir iz bulmayı bekliyordu.
Hygeia’nın yüzeyinin% 95'ini gözlemleyebilmesine rağmen, ekip yalnızca iki değirmen koşusu kraterini belirleyebildi. “Bu iki kraterden hiçbiri, hacmi 100 km büyüklüğündeki bir nesneninkiyle karşılaştırılabilir olan Hygiea asteroit ailesinden kaynaklanan etkiden kaynaklanamazdı. Çok küçükler, ”diyor, çalışmanın Prag'daki Charles Üniversitesi Astronomi Enstitüsü'nden ortak yazar Miroslav Brož.
Bu gizemi daha fazla araştırmak için ekip Hygeia'nın nasıl küresel hale gelebileceğini belirlemek için sayısal simülasyonlar gerçekleştirdi ve aynı zamanda bir asteroit ailesine yol açtı. Bunun, muhtemelen yaklaşık 2 milyar yıl önce 75 ila 150 km (~ 45 ila 90 mi) çapında bir cisimle kafa kafaya çarpışmasının sonucu olduğunu belirlediler.
Simülasyonlarına göre (aşağıdaki videoya bakın) bu şiddetli etki ana vücudu tamamen parçalamış olurdu. Zamanla, fragmanların çoğu Hygeia'ya yuvarlak şeklini vermek için birleşti, kalıntılar asteroitler olarak bozuldu. Asteroid kuşağında iki büyük cismin çarpıştığı bu tür bir olay, son 3-4 milyar yıl boyunca eşsiz bir olay olacaktı.
Bu bağlamda, bu son çalışma sadece başka bir cüce gezegen adayını ortaya çıkarmakla kalmadı, aynı zamanda Asteroid Kuşağı'nın zamanla nasıl evrimleştiğine dair ek ipuçları da sağladı. Bu tür ayrıntılı asteroit çalışmaları artık daha güçlü teleskopların ortaya çıkması ve sayısal hesaplamalardaki ilerlemeler sayesinde mümkün. Vernazza'nın dediği gibi:
“VLT ve yeni nesil adaptif optik enstrüman SPHERE sayesinde, şimdi Dünya merkezli ve gezegenler arası görev gözlemleri arasındaki boşluğu kapatarak ana kayış asteroitlerini benzeri görülmemiş bir çözünürlükte görüntülüyoruz..”
Uluslararası ekip, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SETI Enstitüsü'nün Carl Sagan Merkezi, ESA'nın Avrupa Uzay Araştırma ve Teknoloji Merkezi (ESTEC), NASA JPL, Avrupa Güney Gözlemevi (ESO), MIT ve birden fazla gözlemevi ve üniversite. Son zamanlarda bulgularını açıklayan çalışma dergide yayınlandı Doğa Astronomi.
