Dentro del cinturón principal de asteroides, hay varios cuerpos más grandes que han desafiado la clasificación tradicional. El más grande de ellos es Ceres, seguido de Vesta, Pallas e Hygeia. Hasta hace poco, se pensaba que Ceres era el único objeto en el Cinturón Principal lo suficientemente grande como para sufrir un equilibrio hidrostático, donde un objeto es lo suficientemente masivo como para que su gravedad haga colapsar en una forma más o menos esférica.
Sin embargo, ahora parece que hay otro cuerpo en el Cinturón Principal que se ha ganado la designación de "planeta enano". Utilizando datos del instrumento de búsqueda de exoplanetas de alto contraste Spectro-Polarimetric (SPHERE) en el Very Large Telescope (VLT), un equipo internacional de astrónomos encontró evidencia convincente de que Hygeia es realmente redonda, lo que lo convierte en el planeta enano más pequeño del Sistema Solar.
Incluso antes de que esto saliera a la luz, Hygeia satisfizo la mayoría de los requisitos para ser designado como planeta enano, que fueron adoptados por la Asamblea General de la IAU en 2006. De acuerdo con estas calificaciones y definiciones, un "planeta enano" es:
"[A] cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas rígidas del cuerpo de modo que asuma una forma de equilibrio hidrostático (casi redondo), (c) tiene no despejó el vecindario alrededor de su órbita, y (d) no es un satélite ".
Hygeia ya cumplió con tres de estos requisitos, ya que orbita alrededor del Sol, no es el satélite de un cuerpo más grande, y no ha limpiado la vecindad de su órbita. Con estos últimos datos que indican que podría ser realmente redonda, Hygeia cumple oficialmente con todos los requisitos. Pierre Vernazza, investigador principal del equipo del Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), explicó en un comunicado de prensa de ESO:
“Gracias a la capacidad única del instrumento SPHERE en el VLT, que es uno de los sistemas de imágenes más potentes del mundo, pudimos resolver la forma de Hygiea, que resulta ser casi esférica.. Gracias a estas imágenes, Hygiea puede ser reclasificada como un planeta enano, hasta ahora el más pequeño del Sistema Solar.”
Al usar SPHERE, Vernazza y sus colegas también pudieron encontrar restricciones más precisas del tamaño de Hygeia. Según sus estimaciones, Hygiea mide poco más de 430 km (~ 270 millas) de diámetro, donde Ceres mide un diámetro relativamente robusto de 950 km (590 millas) y Plutón mide 2400 km (1490 millas). Como se señaló, esto hace que Hygeia sea el planeta enano más pequeño descubierto hasta la fecha.
Curiosamente, las observaciones del equipo también indicaron que Hygeia no tiene un cráter de impacto muy grande en su superficie, que los científicos esperaban que estuviera allí. Esto se debe al hecho de que Hygiea es el miembro principal de una de las familias más grandes de asteroides en el cinturón principal. Esta familia contiene casi 7,000 miembros carbonosos oscuros (tipo C y tipo B) y está ubicada en la región exterior del cinturón principal.
Debido a sus similitudes, se cree que todos estos asteroides se originaron en el mismo cuerpo parental (en este caso, Hygeia), que habría sido creado por un evento de impacto masivo en el pasado. Como tal, los astrónomos esperaban encontrar una marca grande y profunda en la superficie de Hygeia que habría sido causada por este evento.
A pesar de poder observar el 95% de la superficie de Hygeia, el equipo solo pudo identificar dos cráteres comunes. “Ninguno de estos dos cráteres pudo haber sido causado por el impacto que originó la familia de asteroides Hygiea, cuyo volumen es comparable al de un objeto de 100 km. Son demasiado pequeños ", dijo Miroslav Brož, coautor del estudio del Instituto Astronómico de la Universidad de Charles en Praga.
Para investigar este misterio más a fondo, el equipo realizó simulaciones numéricas para determinar cómo Hygeia podría haberse convertido en esférica y al mismo tiempo dar lugar a una familia de asteroides. Determinaron que esto probablemente era el resultado de una gran colisión frontal con un objeto que medía entre 75 y 150 km (~ 45 a 90 millas) de diámetro hace aproximadamente 2 mil millones de años.
Según sus simulaciones (ver el video a continuación), este violento impacto habría destrozado completamente el cuerpo de los padres. Con el tiempo, muchos de los fragmentos se unieron para darle a Hygeia su forma redonda, mientras que los remanentes permanecieron rotos como asteroides. Este tipo de evento, donde dos cuerpos grandes colisionaron en el Cinturón de Asteroides, habría sido una ocurrencia única durante los últimos 3-4 mil millones de años.
A este respecto, este último estudio no solo reveló otro candidato a planeta enano, sino que también proporcionó pistas adicionales sobre cómo evolucionó el Cinturón de Asteroides con el tiempo. Este tipo de estudios detallados de asteroides ahora son posibles gracias al advenimiento de telescopios más potentes y avances en cálculos numéricos. Como Vernazza concluyó:
“Gracias al VLT y al instrumento de óptica adaptativa de nueva generación SPHERE, ahora estamos formando imágenes de los asteroides del cinturón principal con una resolución sin precedentes, cerrando la brecha entre las observaciones de misiones interplanetarias y basadas en la Tierra.”
El equipo internacional estaba formado por astrónomos del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), el Centro Carl Sagan del Instituto SETI, el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA, NASA JPL, el Observatorio Europeo Austral (ESO), MIT, y múltiples observatorios y universidades. El estudio que describe sus hallazgos apareció recientemente en la revista. Astronomía de la naturaleza.
