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，有助于天文學家了解太陽系中小行星的起源。相關研究成果發(fā)表在近日的《天文學與天體物理學》上。
小行星帶是太陽系內(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(jù)。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(shù)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(fā)現(xiàn)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(jīng)顯著遷移。簡而言之，只有這些天體是在太陽系的不同區(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地區(qū)形成并遷移到它們當前的位置。(記者 李山)
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