TVN Meteo | Nauka

Największe planetoidy w Układzie Słonecznym. Pierwsze tak wyraźne zdjęcia

TVN Meteo | Nauka

Autor:
ps
Źródło:
PAP, ESO
Położenie asteroidy Kleopatra w Układzie SłonecznymESO/spaceengine.org
wideo 2/5
Asteroidy/planetoidy

Astronomowie sfotografowali 42 największe obiekty w głównym pasie planetoid w Układzie Słonecznym pomiędzy orbitami Marsa a Jowisza. Nigdy wcześniej nie uzyskano tak wyraźnych obrazów dla tak dużej grupy asteroid - podkreśliło Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Obserwacje pozwoliły określić ich gęstość oraz poznać kształty, a te potrafią być bardzo nietypowe.

Międzynarodowy zespół naukowców, w tym z Polski, opublikował wyniki obserwacji planetoid (asteroid) wykonanych przy pomocy teleskopu VLT znajdującego się w Chile, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Pokazano fotografie kilkudziesięciu z największych obiektów w głównym pasie planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza.

We wtorkowym komunikacie opublikowanym przez Europejskie Obserwatorium Południowe podkreślono, że dokładne zdjęcia dla tak dużej grupy planetoid są skokiem naprzód w badaniach tych obiektów. Obserwacje pokazują szeroki zakres dziwnych kształtów, od sferycznych do psiej kości, pomagając astronomom w poznawaniu początków planetoid w Układzie Słonecznym.

42 planetoidy sfotografowane w głównym pasie planetoid pomiędzy orbitami Marsa a JowiszaESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

- Jak dotąd jedynie trzy duże obiekty z pasa głównego - Ceres, Westa i Lutetia - zostały sfotografowane z odpowiednim poziomem detali, ponieważ odwiedziły je misje kosmiczne Dawn i Rosetta. Nasze obserwacje z ESO dostarczyły ostrych obrazów dla wielu więcej celów, łącznie 42 - zaznaczył Pierre Vernazza z Laboratoire d’Astrophysique de Marseille we Francji, który kierował badaniami, które opisano w piśmie "Astronomy & Astrophysics". 

Brak szczegółowych obserwacji oznaczał, że kluczowe charakterystyki tych ciał, takie jak trójwymiarowe kształty czy gęstość, pozostawały w większości nieznane. Aby wypełnić tę lukę, naukowcy prowadzili obserwacje od 2017 do 2019 roku.

Niemal idealnie okrągłe, podłużne, w kształcie psiej kości

Większość zbadanych obiektów ma więcej niż 100 kilometrów średnicy, w tym udało się sfotografować prawie wszystkie największe, mierzące ponad 200 km (20 obiektów spośród 23 tej wielkości znajdujących w głównym pasie planetoid). Największe zbadane obiekty to Ceres (940 km) i Westa (520 km), z których pierwsza jest nawet kategoryzowana jako planeta karłowata. Z kolei najmniejsze w analizowanej próbce są Urania i Ausonia, mające po około 90 km średnicy.

Planetoidy Ceres i WestaESO/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)
Planetoidy Ausonia i UraniaESO/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Rekonstrukcja kształtów pokazała, że obserwowane planetoidy są podzielone na dwie główne rodziny. Pierwszą stanowią ciała prawie idealnie sferyczne (na przykład Hygiea i Ceres), a drugą obiekty o nietypowych, wydłużonych kształtach (najbardziej dziwaczna wydaje się tutaj Kleopatra o kształcie podobnym do psiej kości). Więcej na temat odkryć dotyczących tej planetoidy pisaliśmy na początku września.

Zdjęcia planetoidy Kleopatra widziane pod różnymi kątami w trakcie jej rotacjiESO/Vernazza, Marchis et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Wiadomo, jaką mają gęstość

Znając kształty i łącząc je z informacjami o masach, można było wyznaczyć gęstości. Ten parametr okazał się bardzo różnorodny. Najmniej gęste planetoidy mają około 1,3 grama na centymetr sześcienny, co odpowiada mniej więcej gęstości węgla. Z kolei najbardziej gęste, Psyche i Kaliope, mają 3,9 i 4,4 grama na centymetr sześcienny, a to więcej niż diamenty (mające gęstość 3,5 grama na centymetr sześcienny).

Tak znaczne różnice w gęstości mogą wskazywać na spore różnice w składzie tych ciał, a to z kolei może oznaczać, że pochodzą z różnych rejonów Układu Słonecznego. Być może więc słuszna jest hipoteza, że najmniej gęste planetoidy powstały w odległych rejonach Układu Słonecznego, daleko poza orbitą Neptuna, a potem dokonały migracji do swoich obecnych pozycji.

42 największe planetoidy widoczne na swoich orbitach w głównym pasie planetoid pomiędzy orbitami Marsa a JowiszaESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Ekstremalnie Wielki Teleskop będzie mógł zobaczyć jeszcze więcej

Naukowcy mają nadzieję, że gdy za kilka lat obserwacje zacznie Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), budowany obecnie przez Europejskie Obserwatorium Południowe, będzie można badać z powierzchni Ziemi planetoidy o mniejszych średnicach, od 35 do 80 km, a także kratery na ich powierzchniach mierzące od 10 do 25 km. Niewykluczone, że uda się też wtedy odpowiednio sfotografować kilkadziesiąt obiektów z pasa Kuipera, który jest dużo bardziej oddalonym od nas skupiskiem obiektów podobnych do planetoid.

Wśród autorów artykułu opublikowanego w czasopiśmie "Astronomy & Astrophysics" jest wiele polskich nazwisk: Edyta Podlewska-Gaca, Przemysław Bartczak, Grzegorz Dudziński, Agnieszka Kryszczyńska, Anna Marciniak, Tadeusz Michałowski oraz Joel Krajewski (wszyscy: Instytut Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu) oraz Łukasz Socha (Nieborowice). Astronomowie z Poznania specjalizują się w badaniach planetoid, a w szczególności w modelowaniu ich kształtów.

Autor:ps

Źródło: PAP, ESO

Źródło zdjęcia głównego: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS), Shutterstock

Pozostałe wiadomości