Een dwergplaneet met flinke kraters

Astronomie De dwergplaneet Hygiea ontstond uit een moederlichaam dat twee miljard jaar geleden bij een botsing verbrijzeld werd.

De dwergplaneet Hygiea heeft een diameter van 400 kilometer en zweeft tussen een familie van ijs een steen.
De dwergplaneet Hygiea heeft een diameter van 400 kilometer en zweeft tussen een familie van ijs een steen. Foto Nature Astronomy

Astronomen hebben een hemellichaam geïdentificeerd dat aanspraak kan maken op de titel van ‘kleinste dwergplaneet’. Het gaat om Hygiea, de op drie na grootste planetoïde van ons zonnestelsel. Dit hemellichaam is vrijwel bolvormig, een voorwaarde voor een planetoïde om als dwergplaneet te worden geclassificeerd. Een groot internationaal onderzoeksteam ontdekte de bijzondere vorm van Hygiea bij waarnemingen met de Europese Very Large Telescope (VLT) in het noorden van Chili. Ze publiceerden er maandag over in Nature Astronomy.

Hygiea maakt deel uit van de brede planetoïdengordel tussen de omloopbanen van de planeten Mars en Jupiter. Temidden van enkele grotere en miljoenen kleinere soortgenoten doorloopt ze een baan die ruim drie keer zo wijd is als de aardbaan.

De VLT-waarnemingen laten zien dat de diameter van Hygiea ligt tussen de 420 en 450 kilometer. Met de in 2014 in gebruik genomen camera SPHERE is Hygiea veel scherper in beeld gebracht dan voorheen mogelijk was. De opnamen, gemaakt tussen juni 2017 en september 2018, tonen een object dat bijna net zo bolvormig is als Ceres – een ruim tweemaal zo groot hemellichaam dat ook deel uitmaakt van de planetoïdengordel.

Juist vanwege die bolvorm heeft Ceres in 2006 van de Internationale Astronomische Unie het predicaat ‘dwergplaneet’ gekregen. Tot nu toe worden slechts vijf hemellichamen van ons zonnestelsel tot deze categorie gerekend. Naast Ceres zijn dat de verre ijswerelden Pluto, Eris, Makemake en Haumea.

De term dwergplaneet is destijds ingevoerd voor objecten die in bijna alle opzichten op planeten lijken, maar de omgeving van hun omloopbaan niet hebben vrijgemaakt van kleiner grut. Per definitie kan dus geen van de objecten in de ‘drukke’ planetoïdengordel een planeet zijn. Wel maakt elke planetoïde die onder invloed van zijn eigen zwaartekracht bolvormig is geworden aanspraak op de titel dwergplaneet.

Hygiea neemt de kroon van Ceres over als kleinste dwergplaneet. Vesta is hiervoor niet rond genoeg. Foto Nature Astrology

Dat een klein object als Hygiea aan het bolvormcriterium voldoet, komt als een verrassing. Van de tien grootste planetoïden is verder alleen Ceres vrijwel bolvormig. De nummer twee, Vesta, is al een stuk minder rond. Daar is overigens wel een goede reden voor: deze planetoïde is het toneel geweest van een grote inslag, waarbij een kolossale krater is geslagen.

Vermoed werd dat er ook op Hygiea een indrukwekkende inslagkrater te zien zou zijn. Deze planetoïde maakt namelijk deel uit van een familie van duizenden planetoïden die vergelijkbare omloopbanen doorlopen en ruwweg dezelfde samenstelling hebben. Aangenomen werd dat deze kleine planetoïden brokstukken van Hygiea zijn. En in dat geval zou haar oppervlak een gapend ‘gat’ moeten vertonen.

Nu zijn op Hygiea inderdaad twee flinke kraters aangetroffen, met diameters van 100 en 180 kilometer. Deze zijn echter niet volumineus genoeg om de grote omvang van de Hygiea-familie te kunnen verklaren. In de publicatie in Nature Astronomy komen de onderzoekers daarom met een alternatieve suggestie: Hygiea is een ‘gerecyclede’ planetoïde.

Het moederlichaam van Hygiea zou ongeveer twee miljard jaar geleden betrokken zijn geweest bij een botsing met een ongeveer 100 kilometer grote soortgenoot. Anders dan de grotere en zwaardere planetoïde Vesta was ‘oer-Hygiea’ niet bestand tegen deze grote klap: ze werd volledig verbrijzeld. Computersimulaties laten zien dat een groot deel van de vrijgekomen brokken ijs en gesteente vervolgens konden samenklonteren tot een ‘nieuwe’ bolvormige planetoïde. De resterende brokstukken dreven uiteen en vormen nu haar familie.