南方天文臺拍到太陽系42顆最大小行星 助力了解小行星起源

近日，歐洲南方天文臺(ESO )通過甚大望遠鏡(VLT)拍攝到火星和木星之間小行星帶中42顆最大的小行星。這些天體的清晰圖像是小行星探索的重要一步，有助于天文學家了解太陽系中小行星的起源。相關研究成果發表在近日的《天文學與天體物理學》上。

小行星帶是太陽系內火星和木星軌道之間的小行星密集區域，目前已經發現總數超過12萬顆的小行星。小行星帶的存在是太陽系初期演化遺留的證據。此前人們對小行星的詳細觀測很少，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非常詳細的圖像。

2017—2019年間，法國馬賽天文學實驗室研究員皮埃爾·韋爾納扎及其團隊的研究填補了這一空白。他們拍攝的42個天體中，大多數直徑都大于100公里。其中兩個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;而兩個最小的天體司天星和澳女星直徑大約90公里。

通過重建天體的形狀，研究小組發現觀測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“細長”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個密度最低的小行星約為每立方厘米1.3克，大致與煤相當;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，可以為天文學家提供關于它們起源的重要線索。研究人員解釋說：“我們的觀察表明，這些物體自形成以來已經顯著遷移。簡而言之，只有這些天體是在太陽系的不同區域形成的，我們才能理解它們成分的巨大差異。”這些結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地區形成并遷移到它們當前的位置。(李山)