Hatalmas aszteroidák félelmetes titkai derülnek ki

A csillagászok az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) chilei Nagyon Nagy Távcsövével (Very Large Telescope – VLT) készítettek fényképeket a Mars és a Jupiter között húzódó fő kisbolygóöv legnagyobb tagjai közül negyvenkettőről. Korábban nem készült még ennyire részletes felvétel ilyen sok kisbolygóról. A kutatók számos különleges formájú égitestet figyeltek meg közöttük, a gömbölyűtől egészen a kutyacsont alakúig. A felvételek révén többet tudhatunk meg a Naprendszer kisbolygóinak eredetéről is.

A 42 égitestről készített részletes felvétel nagy előrelépést jelent a Naprendszer kisbolygóinak tanulmányozásában. Mindez a földi távcsövek fejlődésének köszönhető, és hozzájárulhat még akár az életet, a világmindenséget, meg mindent érintő végső kérdés megválaszolásához is.

Eddig csak a három legnagyobb kisbolygóról, a Ceresről, a Vestáról és a Lutetiáról készült nagy felbontású felvétel, mert ezeket látogatták meg a NASA és az Európai űrügynökség Dawn, illetve Rosetta űrszondái"

– hangsúlyozta Pierre Vernazza, a franciaországi Marseille-i Asztrofizikai Laboratórium munkatársa, a napokban az Astronomy & Astrophysics szakfolyóiratban a 42 kisbolygóról megjelent tanulmány vezető szerzője. –

Az ESO-nál most sokkal több, összesen 42 célpontról készítettünk éles felvételt."

42 kisbolygó az ESO VLT felvételein Forrás: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

A részletes megfigyelések korábbi hiánya miatt eddig a kisbolygók olyan lényeges tulajdonságai sem voltak pontosan ismertek, mint a háromdimenziós alakjuk, vagy a sűrűségük. Vernazza ezért munkatársaival arra vállalkozott, hogy 2017 és 2019 között kitöltik ezt a tátongó űrt, vagyis részletes felmérést végeztek a kisbolygóöv néhány legnagyobb tagjáról.

A megfigyelt 42 égitest többsége 100 km-nél nagyobb. A csapat szinte az összes 200 km-t meghaladó méretű kisbolygót megörökítette – összesen 20-at a 23-ból.

A kutatók által lefényképezett két legnagyobb égitest a 940 és 520 km átmérőjű Ceres és Vesta, míg a legkisebbek a mindössze nagyjából 90 km-es Urania és Ausonia kisbolygók.

Az égitestek alakjának rekonstruálását követően a csillagászok felismerték, hogy azok alapvetően két családba sorolhatóak. Egyesek közülük, mint a Hygiea vagy a Ceres szinte tökéletesen gömb alakúak, míg mások formája meglepően elnyúlt. Ezek közül a legkülönlegesebb kétségkívül a „kutyacsont" formájú Kleopatra kisbolygó.

Poszter a Naprendszer 42 kisbolygójáról és azok pályájáról Forrás: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

A kisbolygók alakjából adódó térfogatukat a tömegükkel összevetve a csillagászok megállapították, hogy a mintában található égitestek sűrűsége rendkívül széles skálán változik. A négy legkevésbé tömör megfigyelt kisbolygó, köztük a Lamberta és a Sylvia sűrűsége mindössze 1,3 gramm köbcentiméterenként, ami a szén sűrűségéhez hasonló. A legtömörebbek ugyanakkor a Psyche és a Kalliope, amelyek sűrűsége 3,9, illetve 4,4 g/cm³, ami meghaladja még a gyémánt 4,4 g/cm³ sűrűségét is.

A jelentős sűrűségbeli különbségek a kisbolygók összetételének változatosságára utalnak, ami pedig a kisbolygók eredetéről árulkodik. „A megfigyeléseink nagyon erősen mutatnak arra, hogy ezek az égitestek messzire elvándorolhattak keletkezési helyükről. Arról van szó, hogy az ilyen hatalmas összetételbeli változatosság csak úgy értelmezhető, hogy ezek a kisbolygók a Naprendszer különböző régióiban keletkeztek" – fejtette ki Josef Hanuš, a prágai Károly Egyetem kutatója, a kutatócsoport tagja. A jelek arra utalnak, hogy a legkisebb sűrűségű kisbolygók a Naprendszer távoli, Neptunuszon túli részén jöttek létre, és onnan vándoroltak jelenlegi pályáikra.

Illusztráció Forrás: NASA-JPL/Caltech

Ezek a tudományos eredmények az ESO VLT Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) nevű műszere által biztosított rendkívüli érzékenységnek köszönhetőek.

Komoly előrelépést tudtunk elérni a szakterületen a SPHERE műszer megnövelt teljesítményét kihasználva, és azért is, mert korábban még a kisbolygóöv legnagyobb tagjainak alakjáról is alig tudtunk valamit"

– húzta alá Laurent Jorda, a kutatócsoport másik tagja, szintén a Marseille-i Asztrofizikai Laboratórium munkatársa.

A csillagászok még több kisbolygóról tudnak majd részletes felvételeket készíteni a jövőben az ESO Chilében már épülő Rendkívül Nagy Távcsövével (Extremely Large Telescope – ELT), ha az megkezdi tervezett működését az évtized második felében.

Illusztráció Forrás: Manuel Cohen/Fizzfoto

„Az ELT-vel az elhelyezkedésüktől függően akár 35–80 km átmérőjű égitesteket is tanulmányozni tudunk majd a fő kisbolygóövben, és ezeken akár 10–25 km-es krátereket is megpillanthatunk" – vetíti előre Vernazza. –

Ha az ELT is fel lesz szerelve egy, a SPHERE-hez hasonló műszerrel, akkor még a távoli Kuiper-övben is észlelhetjük majd az ilyen méretű kisbolygókat. Így a Naprendszer kis égitesteinek sokkal nagyobb mintáján tudjuk majd feltérképezni a rendszer geológiai történetét innen, a Földről."

(ESO)