Kosmos

Hygiea: czy zderzenie nadało jej kulisty kształt?

Czwarty co do wielkości obiekt pasa głównego jest jego największą planetoidą węglową. Obserwacje Very Large Telescope z 2019 roku wykazały niemal kulisty kształt, być może powstały po ponownym złożeniu szczątków wielkiego zderzenia około dwóch miliardów lat temu.

Orbita Hygiei w zewnętrznej części pasa głównego, o okresie około 5,56 roku
Orbita Hygiei w zewnętrznej części pasa głównego, o okresie około 5,56 roku
Autor obrazu: NASA/JPL · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Najważniejsze informacje

Średnica
Około 434 km
Odległość od Słońca
Około 3,14 au
Okres obiegu
Około 5,56 roku

Czy ciemne rumowisko może zostać rozbite, a potem ponownie złożyć się w okrągły świat? Hygiea mogła przejść właśnie taki proces. Ma około 434 kilometrów średnicy, jest czwartym co do wielkości ciałem głównego pasa i największą planetoidą węglową. Wyraźne obrazy z 2019 roku wywołały pytanie, czy może być najmniejszą planetą karłowatą.

Węglowy olbrzym

Planetoidy typu C stanowią znaczną część pasa głównego. Materiał bogaty w węgiel i uwodnione minerały daje Hygiei albedo około 0,07, dlatego mimo rozmiaru jest słabo widoczna. Widma w bliskiej podczerwieni z teleskopu Webba ujawniają uwodnione minerały ilaste, przydatne w badaniach dawnej wody i substancji organicznych.

Widma odbiciowe Hygiei i Ceres z instrumentu Webb/NIRSpec, porównane w pobliżu pasm pochłaniania związanych z minerałami uwodnionymi i zawierającymi amon
Widma odbiciowe Hygiei i Ceres z instrumentu Webb/NIRSpec, porównane w pobliżu pasm pochłaniania związanych z minerałami uwodnionymi i zawierającymi amon
Autor obrazu: A. S. Rivkin et al. · CC BY 4.0 · Zobacz źródło obrazu ↗

Odkrycie i orbita

Annibale de Gasparis odkrył planetoidę numer 10 w Neapolu 12 kwietnia 1849 roku i nazwał ją imieniem greckiej bogini zdrowia. Nachylenie orbity wynosi około 3,8°, a mimośród około 0,12. Okres obrotu, długo szacowany na 27,6 godziny, skorygowano w 2020 roku do 13,8 godziny po wyjaśnieniu niejednoznaczności powtarzającej się krzywej blasku.

Orbita Hygiei w zewnętrznej części pasa głównego, z okresem około 5,56 roku
Orbita Hygiei w zewnętrznej części pasa głównego, z okresem około 5,56 roku
Autor obrazu: NASA/JPL · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Zaokrąglona przez dawne zderzenie?

Badanie opublikowane w 2019 roku w „Nature Astronomy” wykazało niemal kulisty kształt, ale nie znalazło ogromnego basenu odpowiadającego zderzeniu, które utworzyło rodzinę planetoidy. Symulacje sugerują, że około dwóch miliardów lat temu impaktor o średnicy mniej więcej 100 kilometrów rozbił Hygieę. Większość fragmentów pozostała związana grawitacyjnie i złożyła się ponownie w dzisiejszy okrągły obiekt, a uciekające odłamki utworzyły rodzinę.

Wnętrze odbudowane z fragmentów

Gęstość około 2 g/cm³ wskazuje raczej na pory niż lity monolit. Pod warstwą brekcji zderzeniowej mogą znajdować się luźno ponownie złożone bloki. Późniejsze uderzenia pozostawiły kratery o szerokości około 100 i 180 kilometrów.

Symulacja rozbicia Hygiei i jej grawitacyjnego ponownego złożenia w kulisty kształt
Symulacja rozbicia Hygiei i jej grawitacyjnego ponownego złożenia w kulisty kształt
Autor obrazu: P. Ševeček/Charles University/ESO · CC BY 4.0 · Zobacz źródło obrazu ↗

Czy to planeta karłowata?

Planeta karłowata obiega Słońce, nie jest księżycem, nie oczyściła sąsiedztwa swojej orbity i ma masę wystarczającą do osiągnięcia niemal okrągłego kształtu w równowadze hydrostatycznej. Pytanie brzmi, czy kulistość Hygiei wynika z takiej równowagi, czy z historii ponownego składania. IAU nie dopisała jej formalnie do uznanej listy.

Grawitacja powierzchniowa może wynosić około 1% ziemskiej. Skok sięgałby wysoko, ale ucieczka nadal wymaga odpowiedniej prędkości. Nie ma tam atmosfery zdatnej do oddychania ani bezpiecznie znajomego podłoża.

Źródła