近日，歐洲南方天文臺(tái)(ESO)通過(guò)甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)拍攝到火星和木星之間小行星帶中42顆較大的小行星。這些天體的清晰圖像是小行星探索的重要一步，有助于天文學(xué)家了解太陽(yáng)系中小行星的起源。相關(guān)研究成果發(fā)表在近日的《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上。
小行星帶是太陽(yáng)系內(nèi)火星和木星軌道之間的小行星密集區(qū)域，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)總數(shù)超過(guò)12萬(wàn)顆的小行星。小行星帶的存在是太陽(yáng)系初期演化遺留的證據(jù)。此前人們對(duì)小行星的詳細(xì)觀測(cè)很少，它們的3D形狀、密度等重要特征在很大程度上仍然未知，主帶中只有3顆大型小行星谷神星、灶神星和魯特西亞星被拍到過(guò)非常詳細(xì)的圖像。
2017—2019年間，法國(guó)馬賽天文學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究員皮埃爾·韋爾納扎及其團(tuán)隊(duì)的研究填補(bǔ)了這一空白。他們拍攝的42個(gè)天體中，大多數(shù)直徑都大于100公里。其中兩個(gè)最大的天體是谷神星和灶神星，直徑分別為940公里和520公里;而兩個(gè)最小的天體司天星和澳女星直徑大約90公里。
通過(guò)重建天體的形狀，研究小組發(fā)現(xiàn)觀測(cè)到的小行星主要分為兩大類。有些幾乎是完美的球形，例如健神星和谷神星;也有的具有奇特的“細(xì)長(zhǎng)”形狀，例如像“狗骨”的小行星克利奧帕特拉。此外，小行星的密度存在顯著差異。4個(gè)密度最低的小行星約為每立方厘米1.3克，大致與煤相當(dāng);而密度最大的小行星靈神星和司賦星，密度分別為每立方厘米3.9克和4.4克，比鉆石的密度還高。
這表明小行星的組成差異很大，可以為天文學(xué)家提供關(guān)于它們起源的重要線索。研究人員解釋說(shuō)：“我們的觀察表明，這些物體自形成以來(lái)已經(jīng)顯著遷移。簡(jiǎn)而言之，只有這些天體是在太陽(yáng)系的不同區(qū)域形成的，我們才能理解它們成分的巨大差異。”這些結(jié)果特別支持這樣一種理論，即密度最低的小行星在海王星軌道以外的偏遠(yuǎn)地區(qū)形成并遷移到它們當(dāng)前的位置。(記者 李山)
關(guān)鍵詞： 南方天文臺(tái) 太陽(yáng)系 小行星 甚大望遠(yuǎn)鏡
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