我们太阳系中一些最大的小行星

天文学家使用位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜(ESO 的 VLT)对位于火星和木星之间的小行星带中的 42 个最大物体进行了成像。以前从未有过如此清晰地拍摄到如此庞大的小行星群。观测揭示了从球形到狗骨的各种奇特形状，并且正在帮助天文学家追踪我们太阳系中小行星的起源。

这 42 个天体的详细图像是探索小行星的一次飞跃，这要归功于地面望远镜，并有助于回答生命、宇宙和一切的终极问题 [1]。

皮埃尔解释说：“到目前为止，只有三个大型主带小行星，谷神星，灶神星和卢提亚，被以高水平的细节成像，因为它们分别被美国宇航局的黎明号和罗塞塔号太空任务以及欧洲航天局访问过。” Vernazza 来自法国马赛天体物理学实验室，他领导了今天发表在《天文学与天体物理学》上的小行星研究。“我们的 ESO 观测为更多目标提供了清晰的图像，总共 42 个。”

之前对小行星的少量详细观测意味着，直到现在，它们的 3D 形状或密度等关键特征在很大程度上仍然未知。2017 年至 2019 年间，韦尔纳扎和他的团队着手对小行星带中的主要天体进行彻底调查，以填补这一空白。

他们样本中的 42 个天体中，大多数的尺寸都在 100 公里以上;特别是，该团队拍摄了几乎所有大于 200 公里的带状小行星，23 个中的 20 个。该团队探测的两个最大的物体是谷神星和灶神星，它们的直径分别约为 940 和 520 公里，而两个最小的小行星是Urania和Ausonia，各只有约90公里。

通过重建物体的形状，该团队意识到观测到的小行星主要分为两大类。有些几乎是完美的球形，例如 Hygiea 和 Ceres，而另一些则具有更奇特的“细长”形状，它们无可争议的女王是“狗骨”小行星 Kleopatra。

通过将小行星的形状与其质量信息相结合，研究小组发现样本中的密度发生了显着变化。研究的四颗密度最低的小行星，包括兰伯塔和西尔维亚，密度约为每立方厘米 1.3 克，与煤的密度相当。最高的 Psyche 和 Kalliope 的密度分别为每立方厘米 3.9 和 4.4 克，高于钻石的密度(每立方厘米 3.5 克)。

这种巨大的密度差异表明小行星的成分差异很大，为天文学家提供了关于它们起源的重要线索。“我们的观察为这些天体自形成以来的大量迁移提供了强有力的支持。简而言之，只有当这些天体起源于太阳系的不同区域时，才能理解它们的成分如此巨大的变化，”查尔斯大学的约瑟夫·哈努斯解释说，该研究的作者之一，捷克共和国布拉格。特别是，这些结果支持了密度最小的小行星在海王星轨道以外的偏远地区形成并迁移到它们当前位置的理论。

由于安装在 ESO 的 VLT [2] 上的光谱极化高对比度系外行星研究 (SPHERE) 仪器的灵敏度，这些发现成为可能。“随着 SPHERE 能力的提高，再加上对最大的主带小行星的形状知之甚少，我们能够在这一领域取得实质性进展，”共同作者，同样来自 d 实验室的 Laurent Jorda 说。 '马赛天体物理学。

天文学家将能够使用欧洲南方天文台即将推出的超大望远镜 (ELT) 对更多小行星进行精细成像，该望远镜目前正在智利建造，并将于本十年晚些时候开始运营。“ELT 对主带小行星的观测将使我们能够研究直径低至 35 至 80 公里的物体，这取决于它们在主带中的位置，以及直径约 10 至 25 公里的陨石坑，”韦尔纳扎说。“在 ELT 上拥有一个类似 SPHERE 的仪器甚至可以让我们对遥远的柯伊伯带中的类似物体样本进行成像。这意味着我们将能够表征来自地面的更大样本小物体的地质历史.”