Grupa astronomów współpracujących z Europejskim Obserwatorium Południowym (ESA) postanowiła przyjrzeć się największym obiektom z pasa asteroid. – Dotychczas zostały szczegółowo sfotografowane tylko trzy duże asteroidy pasa głównego: Ceres, Westa i Lutetia. Dlatego, że były odwiedzane przez misje kosmiczne Dawn i Rosetta, kierowane odpowiednio przez NASA i Europejską Agencję Kosmiczną. Nasze obserwacje dostarczyły wysokiej jakości obrazów wielu innych celów, łącznie czterdziestu dwóch – wyjaśnia jeden ze współautorów badania, Pierre Vernazza z Laboratorium Astrofizyki w Marsylii we Francji.

Najbliżej Ziemi krąży Westa

Zespół udostępnił zdjęcia wszystkich asteroid, które zdołano uchwycić przy pomocy znajdującego się w Chile teleskopu VLT (Very Large Telescope). Obiekty posegregowano ze względu na ich wielkość. Ranking otwiera planetoida Ceres, której średnica to 946 km, a zamyka Urania mająca około 90 km. Dla porównania dodajmy, że średnica naszego Księżyca jest prawie czterokrotnie większa niż Ceres i wynosi ok. 3,5 tys. km.

42 największe asteroidy głównego pasa posegregowane według wielkości / (ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm/ONERA/CNRS)

Na specjalnej infografice przedstawiono też orbity większości badanych asteroid, dzięki czemu możemy zobaczyć, gdzie się znajdują i jak bardzo są oddalone od Ziemi. Najbliżej nas znajduje się Westa – druga co do wielkości asteroida pasa głównego. Warto dodać, że „najbliżej” w tym przypadku oznacza 170 mln km.

Położenie badanych asteroid w pasie głównym / (ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm/ONERA/CNRS)

Z kolei jedną z najbardziej nietypowych asteroid, którą w nowym badaniu udało się uchwycić z niespotykaną dotychczas szczegółowością, jest Kleopatra. Na tle pozostałych wyróżnia się przede wszystkim kształtem. Podłużna i nieco zaokrąglona na końcach, przypomina kość. Badania ujawniły też, że dwa księżyce Kleopatry mogły powstać z pyłu wyrzuconego przez samą asteroidę.

Pas asteroid należy badać jako całość

Nowe badanie nie ogranicza się do samego sfotografowania i posortowania asteroid. Ma też na celu zbadanie zbiorowych właściwości tych obiektów. Naukowcy uznali, że zamiast badać każdą indywidualnie, powinniśmy przyjrzeć się pasowi asteroid jako całości, spróbować poszukać wspólnych cech i prawidłowości, które mogłyby pomóc nam odkryć ich pochodzenie i historię.

Szukając tego typu wzorców, badacze najpierw skupili się na kształcie asteroid. Podzielili je na dwie kategorie: te, które są bardziej okrągłe i te, które są wydłużone. Ponieważ większość najbardziej imponujących asteroid ma kształt zbliżony do kuli, naukowcy zakładali, że ta zasada będzie obowiązywała dla wszystkich obiektów. Wbrew oczekiwaniom odkryli jednak, że kształt i rozmiar niekoniecznie idą w parze. Kilka bardzo dużych asteroid, jak Westa (o średnicy 520 km), Sylvia (274 km) i Eunomia (245 km), ma raczej wydłużony kształt, podczas gdy niektóre stosunkowo małe obiekty są okrągłe.

Naukowcy postanowili też przyjrzeć się objętości, masie i gęstości asteroid. Znając te parametry, można bowiem wywnioskować, z czego składa się dany obiekt. Niestety, w tym przypadku nie znaleźli mocnego punktu wspólnego. Najmniej gęste asteroidy miały gęstość około 1,3 g/cm3, co jest porównywalne z gęstością węgla i sugeruje porowatą, węglową kompozycję. Z kolei najbardziej gęste asteroidy, Psyche i Kalliope, miały gęstość odpowiednio 3,9 i 4,4 g/cm3, co może sugerować, że składają się głównie z żelaza i skał. Dla porównania gęstość Ziemi wynosi 5,51 g/cm3.

Mimo dużych różnic między poszczególnymi asteroidami, naukowcy wyciągnęli jeden wspólny dla wszystkich wniosek – obiekty w pasie asteroid prawdopodobnie pochodzą z różnych regionów Układu Słonecznego i powstały w różnych miejscach, nim znalazły się między Marsem a Jowiszem.

– Nasze obserwacje dostarczają silnego wsparcia dla teorii o migracji tych ciał. Tak ogromną różnorodność w ich składzie można wyjaśnić tylko wtedy, gdy pochodzą z różnych regionów Układu Słonecznego – mówi astronom Josef Hanuš z Uniwersytetu Karola w Pradze.

Ekstremalnie Wielki Teleskop dostarczy więcej danych

Autorzy badania przyznają, że główną przeszkodą w odkrywaniu kolejnych tajemnic pasa asteroid jest to, że nie możemy zbadać mniejszych obiektów wchodzących w jego skład, a więc nie operujemy pełnym zestawem danych. „Gdy zdobędziemy te informacje, będziemy mogli lepiej ocenić, do których asteroid powinniśmy wysłać w przyszłości sondy kosmiczne” – podają naukowcy.

Przełom może przynieść Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) – największy na świecie teleskop optyczny i na podczerwień, opracowany przez ESO, który powstaje w Chile. ELT może zostać uruchomiony już w 2025 r.

– Obserwacje asteroid pasa głównego z użyciem ELT pozwolą nam badać obiekty o średnicach od 35 do 80 km, w zależności od ich położenia w pasie, oraz kratery o rozmiarach od 10 do 25 km – mówi Vernazza.

Oznacza to, że w nieodległej przyszłości będziemy w stanie przeprowadzić badania znacznie większej liczby asteroid. A to może zapełnić lukę w obecnych obserwacjach.

 

Źródło: European Southern Observatory, Astronomy & Astrophysics.