Duży międzynarodowy zespół astronomów, z licznym polskim udziałem, zaprezentował wyniki obserwacji największych obiektów w głównym pasie planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Co ciekawe, obrazy tych obiektów uzyskano z odległości setek milionów kilometrów, przy pomocy teleskopu naziemnego – Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
Do tej pory jedynie trzy duże obiekty z głównego pasa planetoid (Ceres, Westa i Lutetia) miały szczegółowe zdjęcia, bowiem zbadały je z bliska sondy kosmiczne Dawn i Rosetta. Brak odpowiednio dokładnych fotografii dla innych dużych ciał oznaczał, że ich kluczowe charakterystyki, takie jak trójwymiarowe kształty czy gęstość, pozostawały w większości nieznane. Aby wypełnić tę lukę, naukowcy z zespołu, którym kierował Pierre Vernazza z Laboratoire d’Astrophysique de Marseille we Francji, prowadzili od 2017 do 2019 roku obserwacje przy pomocy teleskopu VLT.
Łącznie w badanej próbce znalazły się 42 obiekty. Większość z nich ma ponad 100 km średnicy. Udało się zaobserwować prawie wszystkie (20 na 23) ciała, które mają ponad 200 km. Największe spośród nich to Ceres (940 km) i Westa (520 km), z których pierwsza jest zaliczana do planet karłowatych. Najmniejsze w analizowanej próbce były planetoidy Urania i Ausonia mierzące po około 90 km.
Ceres i Westa - największe obiekty z głównego pasa planetoid. Fotografie wykonano teleskopem naziemnym (VLT) z odległości setek milionów kilometrów. Źródło: ESO/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS).
Różnorodność kształtów i gęstości
Dzięki rekonstrukcji kształtów okazało się, że zbadane planetoidy można podzielić na dwie główne rodziny. Pierwszą stanowią ciała prawie idealnie sferyczne (np. Hygiea i Ceres), a drugą obiekty o nietypowych, wydłużonych kształtach, z których najbardziej dziwaczna wydaje się Kleopatra o kształcie podobnym do psiej kości.
Łącząc kształty z informacjami o masach można było wyznaczyć gęstości. Okazało się, że średnie gęstości są bardzo różnorodne. Najmniej gęste planetoidy spośród zbadanych mają około 1,3 g/cm3, czyli podobnie jak węgiel. Natomiast te najbardziej gęste, Psyche i Kaliope, mają aż 3,9 i 4,4 g/cm3, a to nawet więcej niż gęstość diamentów (3,5 g/cm3).
Takie rozbieżności w gęstości mogą być wskazówką różnego składu tych obiektów, a to by mogło oznaczać, że pochodzą one z różnych rejonów naszego układu planetarnego. Jest to więc przykład wspierający hipotezę, iż planetoidy najmniej gęste uformowały się w odległych rejonach Układu Słonecznego (daleko poza orbitą Neptuna), a potem dokonały migracji do obszaru głównego pasa planetoid.
Być może za kilka lat będziemy świadkami znacznego poszerzenia w obrazowaniu planetoid. Naukowcy mają nadzieję, Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), który jest aktualnie w trakcie budowy przez Europejskie Obserwatorium Południowe, pozwoli na badanie z powierzchni Ziemi planetoid o średnicach od 35 do 80 km, a nawet kraterów na nich o wielkościach od 10 do 25 km. Być może dzięki ELT uda się nawet bardziej szczegółowo zbadać kilkadziesiąt obiektów z pasa Kuipera.
Dodajmy, iż wśród kilkudziesięciu autorów publikacji, która ukazała się w „Astronomy & Astrophysics” jest całkiem sporo polskich nazwisk: Edyta Podlewska-Gaca, Przemysław Bartczak, Grzegorz Dudziński, Agnieszka Kryszczyńska, Anna Marciniak, Tadeusz Michałowski, Joel Krajewski (wszyscy: Instytut Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu) oraz Łukasz Socha (Nieborowice).
Plakat z 42 największymi obiektami pasa planetoid. Źródło: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS).
Więcej informacji:
Opracowanie: Krzysztof Czart
Źródło: ESO
Zdjęcie na górze:
Składanka zdjęć 42 największych obiektów z głównego pasa planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Fotografie wykonano teleskopem naziemnym (VLT w Chile). Źródło: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS).
