داخل حزام الكويكبات الرئيسي ، هناك عدد من الأجسام الأكبر التي تحدت التصنيف التقليدي. أكبرها هي سيريس ، تليها فيستا ، بالاس ، هيجيا. حتى وقت قريب ، كان يعتقد أن سيريس هو الكائن الوحيد في الحزام الرئيسي الكبير بما يكفي للخضوع للتوازن الهيدروستاتيكي - حيث يكون الجسم ضخمًا بما فيه الكفاية بحيث تتسبب جاذبيته في الانهيار إلى شكل كروي تقريبًا.
ومع ذلك ، يبدو الآن أن هناك هيئة أخرى في الحزام الرئيسي اكتسبت تسمية "كوكب قزم". باستخدام بيانات من أداة Spopro-Polarimetric عالية التباين Explanet REsearch (SPHERE) في التلسكوب الكبير جدًا (VLT) ، وجد فريق دولي من علماء الفلك أدلة مقنعة على أن Hygeia مستدير في الواقع ، مما يجعله أصغر كوكب قزم في النظام الشمسي.
حتى قبل ظهور هذا الأمر ، استوفت هيجيا معظم المؤهلات التي تم تعيينها ككوكب قزم - والتي اعتمدتها الجمعية العامة للاتحاد الفلكي الدولي في عام 2006. وفقًا لهذه المؤهلات والتعاريف ، فإن "الكوكب القزم" هو:
"[A] جسم سماوي (أ) موجود في مدار حول الشمس ، (ب) لديه كتلة كافية لجاذبيته الذاتية للتغلب على قوى الجسم الصلبة بحيث يفترض شكل توازن هيدروستاتيكي (تقريبًا تقريبًا) ، (ج) لديه لم يتم تطهير الحي حول مداره ، و (د) ليس قمرًا صناعيًا ".
استوفت هايجيا بالفعل ثلاثة من هذه المتطلبات ، لأنها تدور حول الشمس ، وليست قمرًا صناعيًا لجسم أكبر ، ولم تطهر الحي من مداره. مع هذه البيانات الأخيرة التي تشير إلى أنها قد تكون في الواقع مستديرة ، تستوفي Hygeia رسميًا جميع المؤهلات. شرح بيير فيرنازا ، الباحث الرئيسي في الفريق من Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) ، في بيان صحفي لـ ESO:
“بفضل القدرة الفريدة لأداة SPHERE على VLT ، والتي تعد واحدة من أقوى أنظمة التصوير في العالم ، يمكننا حل شكل Hygiea ، والذي اتضح أنه شبه كروي. بفضل هذه الصور ، يمكن إعادة تصنيف Hygiea على أنه كوكب قزم ، وهو أصغرها حتى الآن في المجموعة الشمسية.”
باستخدام SPHERE ، تمكن Vernazza وزملاؤه أيضًا من التوصل إلى قيود أكثر دقة لحجم Hygeia. وفقًا لتقديراتهم ، يبلغ قياس Hygiea ما يزيد قليلاً عن 430 كم (~ 270 ميل) ، حيث يقيس Ceres قطرًا قويًا نسبيًا يبلغ 950 كم (590 ميل) وبلوتو يقيس 2400 كم (1490 ميل). كما لوحظ ، هذا يجعل Hygeia أصغر كوكب قزم تم اكتشافه حتى الآن.
ومن المثير للاهتمام أن ملاحظات الفريق أشارت أيضًا إلى أن Hygeia ليس لها حفرة تأثير كبيرة جدًا على سطحها ، والتي كان العلماء يتوقعون وجودها. هذا يرجع إلى حقيقة أن Hygiea هو العضو الرئيسي في واحدة من أكبر عائلات الكويكبات في الحزام الرئيسي. تحتوي هذه العائلة على ما يقرب من 7000 عضو كربوني داكن (من النوع C و B) وتقع في المنطقة الخارجية من الحزام الرئيسي.
بسبب تشابهها ، يعتقد أن جميع هذه الكويكبات قد نشأت من نفس الجسم الأم (في هذه الحالة ، Hygeia) ، والتي كان من الممكن إنشاؤها بواسطة حدث تأثير ضخم في الماضي. على هذا النحو ، كان الفلكيون يتوقعون العثور على علامة كبيرة وعميقة على سطح هيجيا كان يمكن أن تكون ناجمة عن هذا الحدث.
على الرغم من قدرته على مراقبة 95٪ من سطح Hygeia ، لم يتمكن الفريق من تحديد اثنين فقط من الحفر. ولا يمكن أن يكون سبب أي من هاتين الحفرة هو الأثر الذي نشأ عن عائلة الكويكبات Hygiea التي يماثل حجمها حجم جسم بحجم 100 كم. قال ميروسلاف برو ، المؤلف المشارك للدراسة من المعهد الفلكي بجامعة تشارلز في براغ ، إنها صغيرة للغاية.
لمزيد من التحقيق في هذا اللغز ، أجرى الفريق عمليات محاكاة عددية لتحديد كيف يمكن أن تصبح Hygeia كروية بينما تؤدي أيضًا إلى تكوين عائلة من الكويكبات. قرروا أن هذه كانت على الأرجح نتيجة اصطدام كبير وجسم مع جسم يبلغ قطره ما بين 75 و 150 كم (~ 45 إلى 90 ميل) في القطر منذ حوالي 2 مليار سنة.
وفقًا لمحاكاة (انظر الفيديو أدناه) ، كان من شأن هذا التأثير العنيف أن يحطم الجسم الأم تمامًا. مع مرور الوقت ، اندمجت العديد من الشظايا لإعطاء Hygeia شكلها المستدير بينما بقيت البقايا معطلة مثل الكويكبات. هذا النوع من الأحداث ، حيث اصطدم جسمان كبيران في حزام الكويكبات ، كان من الممكن حدوثه بشكل فريد خلال 3-4 مليار سنة.
في هذا الصدد ، لم تكشف هذه الدراسة الأخيرة عن مرشح آخر لكوكب قزم فحسب ، بل تقدم أيضًا أدلة إضافية حول كيفية تطور حزام الكويكبات بمرور الوقت. هذه الأنواع من دراسات الكويكبات التفصيلية ممكنة الآن بفضل ظهور تلسكوبات أكثر قوة وتقدم في الحسابات العددية. كما خلص فرنازا:
"بفضل VLT والجيل الجديد من أداة البصريات التكيفية SPHERE ، نقوم الآن بتصوير كويكبات الحزام الرئيسية بدقة غير مسبوقة ، مما يسد الفجوة بين رصدات مهمة الأرض والكواكب.”
تألف الفريق الدولي من علماء فلك من المركز الوطني للبحوث العلمية (CNRS) ، ومركز Carl Sagan لمعهد SETI ، والمركز الأوروبي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء (ESTEC) ، و NASA JPL ، والمرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والعديد من المراصد والجامعات. ظهرت الدراسة التي تصف النتائج التي توصلوا إليها مؤخراً في المجلة فلك الطبيعة.
