При помощи наземного телескопа астрономы получили снимки рекордно детального разрешения одного из крупнейших астероидов Солнечной Системы. Это позволило им установить его размеры и период вращения. У него — уникальная почти шарообразная форма, без гигантских метеоритных кратеров, что придаёт ему сходство с минипланетой.
астероид

Четвёртый по размерам астероид Гигея — снимок VLT/SPHERE
Недавние наблюдения на сверхмощном телескопе VLT в Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory) позволили определить, что четвёртый по размерам астероид Солнечной системы под названием 10 Гигея (10 Hygiea) обладает почти сферической формой, в отличие от большинства астероидов Главного пояса, представляющих собой камни очень причудливой формы. Это является основанием для отнесения астероида к классу «карликовых планет». До этого статус карликовой планеты в поясе астероидов имела только Церера — самый крупный из известных оттуда космических объектов. Статья авторства около 30 учёных из разных европейских стран о результатах исследования поверхности астероида на аппарате с высоким угловым разрешением появилась 28 октября в журнале Nature.

VLT, название которого оригинально расшифровывается как «Очень Большой Телескоп» (Very Large Telescope) — это комплекс оптических инструментов Европейской южной обсерватории, расположенный в высокогорной пустыне Атакама в Чили. Комбинированный инструмент SPHERE с набором спектрографической, поляриметрической и другой аппаратуры на одном из телескопов VLT предназначен для прямого наблюдения экзопланет. В качестве побочного продукта на нём также проводят исследования малых тел Солнечной системы. Он позволяет получить снимки поверхности астероидов с очень высоким угловым разрешением. Так, на характерных расстояниях до астероидов разрешение телескопа (20 mas — дуговых миллисекунд) позволяет рассматривать детали размером до 30 — 50 км.

Главный пояс астероидов расположен между орбитами Марса и Юпитера. Он насчитывает несколько миллионов космических тел размерами от сотен метров до сотен километров. Распределение небесных тел по массам в поясе сильно неоднородно: примерно половина всей массы сосредоточена всего в четырёх наиболее крупных астероидах — Церере, Весте, Палладе и Гигее. Кроме этого пояса, в Солнечной системе есть ещё несколько мест скопления малых космических тел. Предположение о существовании объектов между Марсом и Юпитером высказал ещё Иоганн Кеплер (Johannes Kepler) в конце XVI века, но только в 1801 году был открыт первый и крупнейший астероид Церера (950 км). До недавнего времени она же официально считалась единственной карликовой планетой в поясе. Гигея, четвёртый по величине астероид диаметром 430 км, была открыта в 1849 году. В настоящее время в месяц открывают до нескольких десятков или даже сотен астероидов значительно меньших размеров.

Популярной в XIX в. гипотезой происхождения пояса астероидов была космическая катастрофа — взрыв или распад гипотетической планеты Фаэтон на орбите между Марсом и Юпитером. Однако более физически правдоподобное предположение — планета в этом месте Солнечной системы не смогла сформироваться из планетезималей из-за возмущающего притяжения слишком близкого Юпитера.

астероид

Места скопления астероидов Солнечной системы
Карликовые планеты — это промежуточная категория космических объектов Солнечной системы между «малыми телами» (астероидами и кометами) и собственно восемью планетами, введённая в 2006 году. Наиболее известной карликовой планетой является «бывшая девятая планета» Солнечной системы — Плутон. В основном карликовые планеты находятся в поясе Койпера за орбитой Нептуна. Статус «карликовой планеты» означает, что космическое тело удовлетворяет четырём основным критериям. То есть:
  • обращается по близкой к круговой орбите вокруг Солнца;
  • не является спутником другого космического тела;
  • в отличие от планет, оно не «зачищает» свою орбиту, удаляя с неё или поглощая другие космические тела;
  • обладает близкой к сферической форме благодаря значительной массе.
Космические тела достаточного размера, такие как Луна, под действием собственного веса принимают форму, близкую к сферической — так, как становятся шарообразными летящие капли воды. Почти все исследованные астероиды Главного пояса представляют собой куски камней неправильной формы: они слишком малы для перераспределения своей массы и достижения гидростатического равновесия. Только наибольший из астероидов, Церера, имеет округлую форму, и это было поводом классифицировать его как карликовую планету. Недавние наблюдения на телескопе VLT позволили установить сфероидную форму Гигеи, в два раза меньшего тела. Удивительная особенность астероида — отсутствие большого метеоритного кратера от соударения при образовании этой группы астероидов, какой наблюдается на Весте и многих других телах.

Благодаря этим наблюдениям Гигея может стать самой маленькой карликовой планетой. Значимость результата — во-первых, в достижении детальности (углового разрешения) наземного телескопа, сопоставимой с орбитальными аппаратами, и во-вторых, в уточнении нижней границы размеров космических тел, которые могут перераспределять своё вещество под действием веса, тем самым, обладая свойствами планет. Это позволяет уточнить детали ранней стадии эволюции Солнечной системы на этапе формирования планет путём гравитационного сбора вещества из протопланетного диска.

астероид

Типичный астероид неправильной формы — 951 Гаспра, размер около 12 км (снимок с аппарата Galileo, 1991 г.)
Подготовка материала Сергей Шапиро

Источники: https://www.nature.com/articles/s41550-019-0915-8, https://scitechdaily.com/asteroid-hygiea-could-actually-be-smallest-dwarf-planet-in-the-solar-system, https://www.youtube.com/watch?v=ZsL7bWtSmhs