甚大望远镜(VLT)上SPHERE设备拍摄的最新的健神星图片,它可能是太阳系迄今为止最小的矮行星。作为主带小行星带的一颗天体,它满足了矮行星的四项要求中的三项:围绕太阳公转,它不是卫星,且与八大行星不同,它没有清理它轨道周围的邻居。最后一项是健神星有足够的质量使自身重力把它拉成一个大致的球形。这是甚大望远镜(VLT)观测健神星至今揭示的结果。(图片来源:ESO/P. Vernazza等人/MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS) )
天文学家使用安装在甚大望远镜(VLT)上的欧南台SPHERE设备观测的结果显示,健神星可以归为矮行星。该天体的大小在主带小行星带中继谷神星、灶神星和智神星之后从大到小排名第四。天文学家第一次以足够高的分辨率观察健神星,以研究其表面并确定其形状和大小。他们发现健神星是球形的,其有可能取代谷神星,而成为太阳系中最小的矮行星。
作为主带小行星带中的一员,健神星满足了被归为矮行星的四个要求中的三项:围绕太阳公转,不是卫星,且与八大行星不同,它没有清理它轨道周围的邻居。最后一项是它具有足够的质量以承受自身的重力,从而将其拉成大致球形。这是甚大望远镜(VLT)观测健神星至今揭示的结果。
“甚大望远镜(VLT)是世界上功能最强大的成像系统之一,而安装在VLT上的SPHERE设备又具有独特功能,这使我们得以揭示健神星的形状,结果证明它几乎是球形的,”法国马赛天体物理实验室(LAM)的首席研究员Pierre Vernazza说。“根据这些图像,健神星可能被重新划归矮行星,其将是迄今为止太阳系中最小的矮行星。”
该团队还利用SPHERE设备观测值来测定健神星的大小,测定其直径稍大于430公里。冥王星是著名的矮行星,直径接近2400公里,而谷神星的直径接近950公里。
在甚大望远镜(VLT)上用欧南台的SPHERE设备进行的新观测显示,健神星的表面缺少科学家们期望在其表面看到的那种非常大的陨石坑。因为它是由主带小行星带历史上最大撞击事件之一形成的,他们希望能找到至少一个大的、深的撞击盆地,类似灶神星上的盆地(中间这张图片的右下角)。这项新研究还发现,健神星是球形的,其有可能取代谷神星,成为太阳系中最小的矮行星。该团队利用SPHERE设备观测值来测定健神星的大小,测定其直径稍大于430公里,而谷神星的直径接近950公里。(图片来源:ESO/P. Vernazza等人,L. Jorda等人/MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS) )
令人惊讶地是,观察结果还显示,健神星缺少科学家期望在其表面看到的非常巨大的撞击坑,该团队的研究报告今天发表在《自然·天文学》上。健神星是最大的小行星家族之一的主要成员,有近7000个成员均起源于同一母体。天文学家们预计,这一庞大小行星家族的形成给健神星表面留下了巨大而深刻的烙印。
Vernazza说:“这一结果真是令人惊讶,因为我们期望健神星有像灶神星那样的大型冲击盆地的存在。”虽然天文学家观察到健神星的表面覆盖率为95%,但他们只识别出了两个明确的陨石坑。捷克布拉格查尔斯大学天文研究所的Miroslav Brož解释说:“这两个陨石坑都不可能是由健神星家族的撞击造成的,健神星的体积与100公里大小的天体相当。健神星家族的小行星太小了。”
该团队决定进一步调查。通过数值模拟,他们推断健神星的球形形状和庞大的健神星家族很可能是与一颗直径在75至150 km之间的大质量小行星发生重大正面碰撞的结果。他们的数值模拟显示了这种猛烈撞击据推测是在大约20亿年前发生的,此次撞击彻底摧毁了母体。剩下的碎片重组后,形成了健神星的圆球形状和数千颗伴随的小行星。查尔斯大学天文研究所的博士生Pavel Ševeček也参与了这项研究,他说:“在过去的三四十亿年里,主带小行星带的两颗大天体之间的这种碰撞是独一无二的。”
科学家能有机会详细研究小行星,这不仅得益于数值计算的进步,更得益于功能更强大的望远镜。“由于有了VLT和新一代自适应光学设备SPHERE,我们现在正在以前所未有的分辨率对主带小行星带进行成像,从而缩小了地基和深空任务之间的观测差距,”Vernazza总结道。
翻译:周琪
审校:罗广桢
引进来源:欧洲南方天文台