ESO-telescoop brengt de misschien wel kleinste dwergplaneet van het zonnestelsel in beeld

[univers]

Nieuwe SPHERE/VLT-opname van Hygiea, mogelijk de kleinste dwergplaneet van ons zonnestelsel. Als lid van de planetoïdengordel voldoet Hygiea automatisch aan drie van de vier voorwaarden voor de classificatie als dwergplaneet: ze draait om de zon, is geen maan en heeft, anders dan een planeet, niet de omgeving van haar omloopbaan schoongeveegd. De laatste voorwaarde is dat zij voldoende massa heeft om, met behulp van haar eigen zwaartekracht, zo’n beetje een bolvorm aan te nemen. En dat is wat de VLT-waarnemingen van Hygiea nu hebben uitgewezen.
Credit: ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Astronomen hebben, met behulp van het SPHERE-instrument van ESO’s Very Large Telescope (VLT), ontdekt dat de planetoïde Hygiea als een dwergplaneet kan worden beschouwd. Het object is – na Ceres, Vesta en Pallas – het op drie na grootste lid van de planetoïdengordel. Maar het is nu pas voor het eerst dat astronomen Hygiea met voldoende hoge resolutie hebben waargenomen om haar oppervlak te bestuderen en haar vorm en afmetingen te bepalen. Daarbij hebben ze geconstateerd dat Hygiea bolvormig is en mogelijk de titel van kleinste dwergplaneet van het zonnestelsel van Ceres overneemt.

Als lid van de planetoïdengordel voldoet Hygiea automatisch aan drie van de vier voorwaarden voor de classificatie als dwergplaneet: ze draait om de zon, is geen maan en heeft – anders dan een planeet – niet de omgeving van haar omloopbaan schoongeveegd. De laatste voorwaarde is dat zij voldoende massa heeft om, met behulp van haar eigen zwaartekracht, min of meer een bolvorm aan te nemen. En dat is wat de VLT-waarnemingen van Hygiea nu hebben uitgewezen.

‘Dankzij de unieke mogelijkheden van het SPHERE-instrument van de VLT, dat een van de krachtigste camerasystemen ter wereld is, konden we de vorm van Hygiea onderscheiden, en die blijkt vrijwel een bol te zijn’, zegt hoofdonderzoeker Pierra Vernazza van het Laboratoire d'Astrophysique de Marseille in Frankrijk. ‘Dankzij deze beelden kan Hygiea nu wellicht als dwergplaneet worden geclassificeerd – tot nog toe de kleinste van het zonnestelsel.’

Het team heeft de SPHERE-waarnemingen ook gebruikt om de grootte van Hygiea te bepalen. Haar diameter blijkt iets meer dan 430 kilometer te bedragen. Pluto, de bekendste dwergplaneet, heeft een diameter van bijna 2400 kilometer, terwijl Ceres bijna 950 kilometer groot is.

Verrassend genoeg hebben de waarnemingen, waarvan de resultaten vandaag in Nature Astronomy worden gepubliceerd, ook laten zien dat er op Hygiea geen omvangrijke inslagkrater te vinden is. Dat is merkwaardig omdat Hygiea aan het hoofd staat van een van de grootste families van planetoïden, bestaande uit 7000 objecten die allemaal uit een en hetzelfde moederlichaam zijn voortgekomen. Astronomen dachten dat de gebeurtenis die tot de vorming van deze grote familie heeft geleid een groot, diep litteken op Hygiea heeft achtergelaten.


Nieuwe waarnemingen met het SPHERE-instrument van ESO’s Very Large Telescope hebben laten zien dat op het oppervlak van Hygiea geen omvangrijke inslagkrater te zien is, zoals die door wetenschappers was voorspeld. Omdat Hygiea is voortgekomen uit een van de grootste inslagen in de geschiedenis van de planetoïdengordel, werd er minstens één groot, diep inslagbekken verwacht, vergelijkbaar met dat op Vesta (onderaan de middelste foto).
Bij het nieuwe onderzoek is ook ontdekt dat Hygiea bolvormig is en mogelijk de titel van kleinste dwergplaneet van het zonnestelsel van Ceres overneemt. Uit de SPHERE-waarnemingen blijkt dat Hygiea een middellijn van iets meer dan 430 kilometer heeft, terwijl Ceres bijna 950 kilometer groot is. Credit: ESO/P. Vernazza et al., L. Jorda et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

‘Dit resultaat kwam echt als een verrassing, omdat we op de aanwezigheid van een groot inslagbekken hadden gerekend, net als op Vesta’, zegt Vernazza. Hoewel de astronomen 95 procent van het oppervlak van Hygiea konden bekijken, hebben ze maar twee duidelijke kraters kunnen ontdekken. ‘Geen van beide kraters kan de oorzaak zijn geweest van de inslag waarbij de Hygiea-familie, die alles bij elkaar in volume vergelijkbaar is met een 100 kilometer groot object, is ontstaan. Daarvoor zijn ze te klein’, legt mede-auteur Miroslav Brož van het Astronomisch Instituut van de Karelsuniversiteit Praag (Tsjechië) uit.

Om deze kwestie verder te onderzoeken, heeft het team computersimulaties gedaan. Uit de resultaten daarvan leiden de astronomen af dat zowel de bolvorm van Hygiea als de bijbehorende grote familie van planetoïden waarschijnlijk het resultaat zijn van een frontale botsing met een object dat een diameter van 75 tot 150 kilometer had. Bij deze krachtige inslag, die ongeveer 2 miljard jaar geleden zou hebben plaatsgevonden, zou het moederlichaam volledig verbrijzeld zijn. Uit de nadien weer samenklonterende brokstukken ontstonden de bolvormige planetoïde Hygiea en haar duizenden metgezellen. ‘Zo’n botsing tussen twee grote objecten in de planetoïdengordel heeft zich de afgelopen drie tot vier miljard jaar verder niet meer voorgedaan’, zegt Pavel Ševeček, promovendus aan het Astronomisch Instituut van de Karelsuniversiteit, die ook aan het onderzoek heeft deelgenomen.

Gedetailleerd onderzoek van planetoïden is niet alleen mogelijk dankzij verbeterde computersimulaties, maar ook dankzij krachtigere telescopen. ‘Dankzij de VLT en het geavanceerde adaptief-optische instrument SPHERE kunnen we objecten in de planetoïdengordel nu met ongekende resolutie in beeld brengen, en zo de kloof tussen waarnemingen vanaf de aarde en met ruimtesondes verkleinen’, concludeert Vernazza.


Deze animatie laat zien waar Hygiea haar rondjes om de zon draait. Net als Ceres maakt Hygiea deel uit van de planetoïdengordel tussen de omloopbanen van de planeten Mars en Jupiter. Aangenomen werd dat Hygiea een gewone planetoïde was, maar uit nieuwe waarnemingen van het SPHERE-instrument van de VLT blijkt dat zij min of meer bolvormig is, wat betekent dat zij als een dwergplaneet kan worden beschouwd. Daarmee zou Hygiea de kleinste dwergplaneet van ons zonnestelsel zijn. Credit:ESO/spaceengine.org


Deze computersimulatie laat de gevolgen zien van de grote botsing waarbij Hygiea en haar familie van planetoïden zijn ontstaan. Na de botsing neemt de mogelijke dwergplaneet uiteindelijk een ronde vorm aan. Credit: P. Ševeček/Charles University

https://www.eso.org/public/netherlands/ ... 1918/?lang