健神星或成為太陽系迄今最小的矮行星

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 31 日 8:30 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


法國馬賽天文物理實驗室(Laboratoire d’Astrophysique de Marseille)Pierre Vernazza 等天文學家透過歐南天文台(ESO)超大望遠鏡(Very Large Telescope,VLT)及 SPHERE 儀器,發現位於主小行星帶(main asteroid belt)的 10 號小行星健神星(10 Hygiea)若歸類至矮行星家族,將是最小的矮行星。

主小行星帶位於火星軌道與木星軌道之間,而健神星是主小行星帶第四大的小行星,僅次於穀神星(1 Ceres)、灶神星(4 Vesta)和智神星(2 Pallas)。Vernazza 等人從 SPHERE 取得的高精度影像資料,研究健神星的表面,並依此推論健神星的形狀和大小,結果發現健神星直徑約 430 公里,且質量夠大,自身重力足以拉扯物質使形狀大致呈現球形。若再加上還符合矮行星其他條件:1. 繞太陽公轉,2. 不是衛星,3. 與行星不一樣,沒辦法清空軌道上近似的其他天體。因此,健神星或許可取代穀神星(直徑約 950 公里)成為太陽系最小的矮行星。最大的矮行星仍為冥王星,直徑接近 2,400 公里。

健神星是以此為名的小行星家族中最大的成員,而健神星家族又是最大的小行星家族之一,成員總數接近 7 千個,天文學家推測這些小行星應該都來自同一個母天體。按理來說,讓母天體破裂成一群龐大的小行星家族的過程,應該會在健神星表面留下大且深的撞擊痕跡;像灶神星就有一個大型撞擊坑。然而 SPHERE 影像資料卻顯示,健神星表面並不如天文學家預期有大型撞擊坑,讓人相當意外。SPHERE 觀測到的 95% 健神星表面,只找到兩個明顯的撞擊坑,但都太小了,不像直徑約 100 公里的天體會撞擊出來的大小。

Vernazza 等人利用數值模擬方式,推算出來約 20 億年前,迎頭撞上健神星家族母天體的天體,大小應在 75~150 公里。撞擊非常劇烈,致使母天體粉碎;而後部分碎片逐漸凝聚成健神星並呈現球形,另外碎片形成數量龐大的家族成員。Vernazza 等人表示:過去 30 億至 40 億年,這類大型天體互撞事件並不常見,因此相當獨特,值得進一步探索。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:ESO