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天文新知

健神星或可成為太陽系中迄今最小的矮行星

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)及其上SPHERE儀器,發現位在主小行星帶(main asteroid belt)中的10號小行星健神星(10 Hygiea)若歸類至矮行星家族的話,那麼它將是最小的矮行星。

SPHERE拍攝的健神星影像。Credit: ESO。

主小行星帶位在火星軌道與木星軌道之間,而健神星是主小行星帶中第4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,且其質量夠大,自身重力足以拉扯物質使其形狀大致呈現球形。若再加上它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,沒辦法清空軌道上與其近似的其他天體。因此,健神星或許可以取代穀神星(直徑約950公里),成為太陽系最小的矮行星。而最大的矮行星仍為冥王星,直徑接近2400公里。

健神星是以它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7000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,讓母天體破裂成這群龐大的小行星家族的過程,應該會在健神星表面留下一些大且深的撞擊痕跡;像灶神星上就有個這樣的大型撞擊坑。然而,SPHERE影像資料卻顯示健神星表面並不如天文學家預期般的具有大型撞擊坑,讓這些天文學家相當意外。在SPHERE觀測到的95%健神星表面上,只找到2個明顯的撞擊坑,但都太小了,不像是一個直徑約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,推算出來約在20億年前,迎頭撞上健神星家族母天體的天體,其大小應在75公里至150公里之間。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使其呈現球形,另外的碎片則形成數量龐大的其他家族成員。Vernazza等人表示:在過去30-40億年內,這樣的大型天體互撞事件並不常見,因而相當獨特,值得進一步好好探索。(編譯/張桂蘭)
資料來源:ESO

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