Sfera străină pe un fundal negru.
Mări / Imaginea Hygiea realizată cu ajutorul unui telescop la sol.

Corpurile centurii de asteroizi ale sistemului nostru solar au trecut violente. Unii, cum ar fi planeta pitică Ceres, și-au văzut interioarele restructurate sub forța gravitației, în timp ce suprafețele au fost lovite de coliziuni. Asteroizii mai mici au cunoscut ciocniri care i-au spulberat complet, lăsând gravitatea slabă a resturilor lor pentru a strânge piesele împreună într-o grămadă de moloz. Acum, noile imagini ale celui de-al patrulea corp ca mărime din centura de asteroizi, Hygiea, sugerează că are o istorie care este undeva între cele două. După ce a suferit o coliziune cutremurătoare în trecutul îndepărtat, rămășițele corpului au avut o atracție gravitațională suficientă pentru a-l modela într-o planetă pitică.

Istoric vs. observații

Știm că Hygiea a suferit o coliziune în trecut, pentru că îi putem vedea rămășițele. O întreagă familie de asteroizi mici se găsesc pe orbitele care sugerează că au provenit de la asteroid în urmă cu aproximativ două miliarde de ani.

În alte cazuri în care am văzut familii de asteroizi ca acesta, corpul pe care le-au creat este fie marcat cu cratere și / sau a suferit cel puțin o coliziune extrem de mare. Așadar, oamenii de știință planetari aveau probabil în minte așteptări similare atunci când au îndreptat telescopul foarte mare la Observatorul European Sud către Hygiea în 2017.

În schimb, corpul pe care l-au imaginat era remarcabil de neted și aproape sferic – raza sa medie este de 217 km, și probabil variază doar de la 225 km la 212 km. De asemenea, se rotea cu aproximativ două ori mai mult decât am crezut că a fost.

Nimic din toate acestea nu este absolut ceea ce era de așteptat: „Niciuna dintre imaginile noastre și contururile asociate nu au evidențiat bazinul de impact mare preconizat de la dimensiunea mare a Hygiea [asteroid] familie."

Pentru a-și da seama cum s-ar fi putut forma familia asteroizilor, cercetătorii au construit un model care le-a permis să încerce diferite coliziuni, testând diferite dimensiuni de impact și unghiuri de impact. După ce au utilizat aceste modele de coliziune pentru a genera resturi, cercetătorii au lăsat gravitatea să preia și să-și dea seama cum ar arăta Hygiea reformată și resturile sale rămase (care ar continua să formeze familia asteroizilor).

O simulare a distrugerii și re-formării lui Hygiea.

Coliziunile care au funcționat, mai degrabă decât formarea unui crater mare, au schimbat complet asteroidul. Aceasta se poate realiza fie printr-o coliziune frontală cu un obiect de 75 km, fie printr-o coliziune din centru cu un obiect de 150 km. Totuși, coliziunile din centru nu tindeau să lase corpuri mari în resturi (în afară de Hygiea în sine); de vreme ce unii membri ai familiei de asteroizi rezultați sunt mai mari, cercetătorii concluzionează că este cel mai probabil o coliziune frontală.

lichefiază

Pe lângă eliberarea unui câmp de resturi, coliziunea a transformat rămășițele Hygiea într-un fluid, care a suferit oscilații la scară largă timp de aproximativ patru ore după eveniment. Aceasta a permis resturile să se amestece și să se echilibreze uniform, producând forma sferică actuală a corpului. Acest lucru a fost probabil permis de densitatea relativ scăzută a materialului; cercetătorii estimează că Hygiea este sub două ori mai densă decât apa.

Aceasta este similară cu densitatea lui Ceres, cel mai mare corp din centura de asteroizi. Autorii sugerează că cei doi s-au format mai departe decât „linia de zăpadă” a apei, punctul în care materialul era suficient de departe de Soare pentru ca apa să rămână înghețată.

De asemenea, autorii susțin că ciocnirea s-ar fi putut transforma întâmplător pe Hygiea într-o planetă pitică. După cum observă, orice lucru din centura asteroidului orbitează Soarele și nu orbitează pe un corp mai mare, îndeplinind două dintre cele patru cerințe pentru statutul de planetă pitică. Aceste corpuri ar fi trebuit să-și fi curățat orbita; care depinde oarecum de orbitele celuilalt material din aceeași familie de asteroizi – probabil, dacă erau suficient de aproape, ar fi fost deja încorporate în Hygiea.

Asta lasă o ultimă piedică: Hygiea are suficientă masă pentru a forma o formă sferică sub forța propriei sale gravitații? Nu este clar cum arăta Hygiea înainte de coliziune, întrucât alți asteroizi mari precum Eros au forme destul de neregulate. Însă, după perturbarea sa, gravitația lui Hygiea a fost suficient de clară pentru a o forma într-o sferă. Drept urmare, cercetătorii sugerează că ar trebui desemnată o planetă pitică, cea mai mică încă.

Nature Astronomy, 2019. DOI: 10.1038 / s41550-019-0915-8 (Despre DOI).

Sursa articol

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here