V hlavním asteroidním pásu je řada větších těl, která se postavila proti tradiční klasifikaci. Největší z nich jsou Ceres, po kterém následují Vesta, Pallas a Hygeia. Donedávna byl Ceres považován za jediný objekt v hlavním pásu dostatečně velký na to, aby podstoupil hydrostatickou rovnováhu - kde je objekt dostatečně masivní, že jeho gravitace způsobí jeho zhroucení do zhruba sférického tvaru.
Nyní se však zdá, že v hlavním opasku je další tělo, které získalo označení „trpasličí planeta“. Mezinárodní tým astronomů na základě dat z nástroje Spectro-Polarimetric High-kontrast Exoplanet REsearch (SPHERE) na velmi velkém dalekohledu (VLT) našel přesvědčivé důkazy o tom, že Hygeia je skutečně kulatá, což z ní činí nejmenší trpasličí planetu ve sluneční soustavě.
Ještě před tím, než vyšlo najevo, Hygeia uspokojila většinu kvalifikací za to, že byla označena za trpasličí planetu - které byly přijaty Valným shromážděním IAU v roce 2006. V souladu s těmito kvalifikacemi a definicemi je „trpasličí planeta“:
„[A] nebeské těleso, které (a) je na oběžné dráze kolem Slunce, (b) má dostatečnou hmotnost pro to, aby jeho vlastní gravitace překonala tuhé tělesné síly, takže nabývá hydrostatického rovnovážného (téměř kulatého) tvaru, (c) má nevyčistilo okolí kolem své oběžné dráhy a (d) není satelit. “
Hygeia již splnila tři z těchto požadavků, protože obíhá kolem Slunce, není satelitem většího těla a nevyčistila okolí své oběžné dráhy. Díky těmto nejnovějším údajům, které naznačují, že by to mohlo být skutečně kulaté, Hygeia oficiálně splňuje všechny kvalifikace. Pierre Vernazza, hlavní výzkumný tým týmu z Laboratoire d´Astrophysique de Marseille (LAM), vysvětlil v tiskové zprávě ESO:
“Díky jedinečné schopnosti nástroje SPHERE na VLT, který je jedním z nejvýkonnějších zobrazovacích systémů na světě, jsme mohli vyřešit tvar Hygiea, který se ukázal být téměř sférický. Díky těmto obrázkům může být Hygiea překlasifikována jako trpasličí planeta, dosud nejmenší ve sluneční soustavě.”
Pomocí SPHERE se Vernazza a jeho kolegové také mohli přesvědčit o přesnějších omezeních velikosti Hygeie. Podle jejich odhadů měří Hygiea průměrně něco přes 430 km (~ 270 mil), kde Ceres měří poměrně robustní průměr 950 km (590 mil) a Pluto měří 2400 km (1490 mil). Jak je uvedeno, je to Hygeia nejmenší trpasličí planeta, která byla dosud objevena.
Je zajímavé, že pozorování týmu také naznačila, že Hygeia nemá na její povrchu kráter s velkým dopadem, který vědci očekávali. Důvodem je skutečnost, že Hygiea je hlavním členem jedné z největších rodin asteroidů v hlavním pásu. Tato rodina obsahuje téměř 7 000 tmavých uhlíkatých členů (typ C a B) a nachází se ve vnější oblasti hlavního pásu.
Vzhledem k jejich podobnostem se předpokládá, že všechny tyto asteroidy pocházejí ze stejného mateřského těla (v tomto případě Hygeia), které by bylo v minulosti vytvořeno masivním dopadem. Astronomové tak očekávali, že na povrchu Hygeie najdou velkou hlubokou stopu, která by byla způsobena touto událostí.
Přestože byl schopen pozorovat 95% povrchu Hygeie, tým dokázal identifikovat pouze dva krátery z mlýna. "Žádný z těchto dvou kráterů nemohl být způsoben dopadem, který vznikl rodině Hygiea asteroidů, jejichž objem je srovnatelný s objemem 100 km velkého objektu." Jsou příliš malé, “uvedl Miroslav Brož, spoluautor studie z Astronomického ústavu Univerzity Karlovy v Praze.
Aby bylo možné toto tajemství dále prozkoumat, provedl tým numerické simulace, aby určil, jak by se Hygeia mohla stát sférickou, a zároveň vytvořit rodinu asteroidů. Zjistili, že to bylo pravděpodobně důsledkem velké čelní srážky s objektem měřícím mezi 75 a 150 km (~ 45 až 90 mil) v průměru zhruba před 2 miliardami let.
Podle jejich simulací (viz video níže) by tento násilný dopad úplně rozbil mateřské tělo. Postupem času se mnoho fragmentů spojilo, aby Hygeii vytvořily kulatý tvar, zatímco zbytky zůstaly narušeny jako asteroidy. Tento druh události, kdy se v Asteroidním pásu střetly dvě velká těla, by byl jedinečnou událostí během posledních 3 až 4 miliard let.
V tomto ohledu tato nejnovější studie nejen odhalila dalšího kandidáta na trpasličí planetu, ale také poskytla další vodítka ohledně toho, jak se Asteroidní pás vyvíjel v průběhu času. Tyto druhy podrobných studií asteroidů jsou nyní možné díky příchodu výkonnějších dalekohledů a pokroku v numerických výpočtech. Jak Vernazza uzavřel:
„Díky VLT a novému nástroji adaptivní optiky SPHERE nyní zobrazujeme hlavní asteroidy s bezprecedentním rozlišením, čímž se zmenšuje mezera mezi pozorováním Země a meziplanetárními misemi.”
Mezinárodní tým byl složen z astronomů z Centra National de la Recherche Scientifique (CNRS), institutu SETI, centra Carl Sagan, Evropského střediska ESA pro výzkum a vývoj vesmíru (ESTEC), NASA JPL, Evropské jižní observatoře (ESO), MIT a více observatoří a univerzit. Studie, která popisuje jejich zjištění, se nedávno objevila v časopise Astronomie přírody.
