10 Hygiene - 10 Hygiea

10 Hygiene Eine zetaförmige Schlange mit einem Stern gekrönt
SPHERE-Bild von Hygiea.jpg
VLT-SPHERE- Bild von Hygiea
Entdeckung
Entdeckt von A. de Gasparis
Entdeckungsseite Neapel Obs.
Entdeckungsdatum 12. April 1849
Bezeichnungen
(10) Hygiene
Aussprache / H í ə /
Benannt nach
Hygiene
A900 GA
Hauptgurt ( Hygiea-Familie )
Adjektive Hygiean / h í ə n /
Orbitale Eigenschaften
Epoche 27. April 2019 ( JD 2458600.5)
Unsicherheitsparameter 0
Beobachtungsbogen 170,23 Jahre (62.175 Tage)
Aphelion 3.4948 AU
Perihel 2.7882 AU
3.1415 AU
Exzentrizität 0,1125
5,57 Jahre (2033,8 Tage)
Durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit
16,76 km/s
152,18 °
Neigung 3.8316°
283,20°
312.32°
Richtige Orbitalelemente
3.14178  AU
Richtige Exzentrizität
0,1356
Richtige Neigung
5.1039°
64.6218  Grad  / Jahr
Richtige Umlaufzeit
5,57088 yr
(2034,762 d )
Präzession des Perihels
128.544  Bogensekunden  / Jahr
Präzession des aufsteigenden Knotens
−96,9024  Bogensekunden  / Jahr
Physikalische Eigenschaften
Maße 450 km × 430 km × 424 km
±10 km × 10 km × 20 km
Mittlerer Durchmesser
434 ± 14 km
Masse (8,32 ± 0,80) × 10 19  kg (repräsentativ)
Mittlere Dichte
1,94 ± 0,19 g / cm 3
13,825 59 ± 0,000 05 h
27,623 h (1,15 d) (datiert)
0,0717 
Temperatur ≈164 K
max: 247 K (−26°C)
C-Typ
9,0 bis 11,97
5.43
0,321″ bis 0,133″

Hygiea ( Bezeichnung für Kleinplaneten : 10 Hygiea ) ist ein großer Asteroid und möglicher Zwergplanet, der sich im Hauptasteroidengürtel befindet . Mit einem Durchmesser von 434 Kilometern und einer geschätzten Masse von 3% der Gesamtmasse des Gürtels ist er der viertgrößte Asteroid im Sonnensystem sowohl nach Volumen als auch nach Masse. In einigen Spektralklassifikationen ist er der größte der dunklen C-Typ-Asteroiden mit einer kohlenstoffhaltigen Oberfläche, während er in anderen nach 1 Ceres an zweiter Stelle steht .

Beobachtungen, die 2017 und 2018 mit dem SPHERE- Imager des Very Large Telescope aufgenommen und Ende 2019 angekündigt wurden, zeigten, dass Hygiea fast kugelförmig ist und sich einer hydrostatischen Gleichgewichtsform nähert. Die Autoren der Studie halten ihn daher für einen möglichen Zwergplaneten . Es wird jedoch vermutet, dass Hygiea durch einen Aufprall zerstört wurde, wobei sich die nachfolgenden Trümmer wieder ansammeln, anstatt massiv genug zu sein, um aus Plastik zu sein. Der Störeinschlag erzeugte die größte bekannte Kollisionsfamilie .

Überwachung

Bild von 10 Hygiea, aufgenommen von der 2MASS- Umfrage

Trotz seiner Größe erscheint Hygiea von der Erde aus sehr dunkel . Dies liegt an seiner dunklen Oberfläche und seiner Lage im äußeren Hauptband . Aus diesem Grunde sechs kleineren Asteroiden beobachtet wurden , bevor Annibale de Gasparis Hygiea am 12. April entdeckt 1849. Allenfalls Einsprüche hat Hygiea eine Größenordnung , die vier Größenordnung schwächer als ist Vesta , und es in der Regel der Beobachtung erfordert mindestens einen 100-Millimeter (4 in ) Teleskop . Während es sich jedoch in einer perihelischen Opposition befindet , kann es nur mit einem 10x50- Fernglas beobachtet werden, da Hygiea eine Helligkeit von +9,1 hätte.

Entdeckung und Name

Am 12. April 1849 entdeckte der Astronom Annibale de Gasparis (29 Jahre) in Neapel , Italien, Hygiea. Es war die erste seiner neun Asteroiden-Entdeckungen. Der Direktor des Observatoriums von Neapel, Ernesto Capocci , nannte den Asteroiden. Er nannte es Igea Borbonica (" Bourbon Hygieia"), nach der griechischen Göttin der Gesundheit , Tochter des Asklepios , und zu Ehren der Herrscherfamilie des Königreichs beider Sizilien, in der Neapel lag.

Im Jahr 1852 schrieb John Russell Hind , dass "es allgemein als Hygiea bezeichnet wird , wobei das unnötige Anhängsel 'Borbonica' weggelassen wird". Die englische Form ist eine unregelmäßige Schreibweise des Griechischen Hygieia oder Hygeia (lateinisch Hygea oder Hygia ).

Symbol

Das ursprüngliche astronomische Symbol für Hygiea war eine ζ- förmige Schlange, die von einem Stern gekrönt wurde Eine zetaförmige Schlange mit einem Stern gekrönt. Häufiger in späteren Jahren war ein Stab des Asklepios , Stab des Asklepios(U + 2695 ⚕) - eine Schlange um einen Stab geschlungen, Hygieia die Verbindung zur Medizin widerspiegelt. Diese Symbole sind weitgehend veraltet.

Physikalische Eigenschaften

Relative Größen der vier größten Asteroiden. Hygiea ist ganz rechts.
VLT-SPHERE-Bilder des Asteroiden 10 Hygiea, aufgenommen im Juni/Juli 2017. Auf der Oberfläche sind ein helles Oberflächenmerkmal und mehrere dunkle Krater zu sehen. Zu dieser Zeit war die Südhalbkugel von Hygiea der Erde zugewandt.
Im Vorschlagsentwurf der IAU 2006 wurde Hygiea als potenzieller Planet aufgeführt.

Basierend auf spektralen Beweisen wird angenommen, dass die Oberfläche von Hygiea aus primitiven kohlenstoffhaltigen Materialien besteht, die denen ähnlich sind, die in kohlenstoffhaltigen Chondrit- Meteoriten gefunden werden . Auf seiner Oberfläche wurden wässrige Veränderungsprodukte entdeckt, die auf das Vorhandensein von Wassereis in der Vergangenheit hinweisen könnten, das ausreichend erhitzt wurde, um zu schmelzen. Die primitive vorliegenden Oberflächenzusammensetzung würde bedeuten , dass Hygiea hatte nicht im Gegensatz zu anderen großen in der Frühzeit des Sonnensystems Bildung geschmolzen Planetesimals wie 4 Vesta .. jedoch Beobachtungen im Jahr 2019 schlagen Hygiea ein Frontalzusammenstoß erlitten hatte , die gestört hatte es, mit seiner Reakkretion, die zu seiner gegenwärtigen Kugelform führt. In den VLT-Bildern sind keine tiefen Becken zu sehen, was darauf hindeutet, dass alle großen Krater einen flachen Boden haben müssen, der mit einer eisigen Zusammensetzung vom Typ C übereinstimmt.

In Bildern, die 2017 mit dem Very Large Telescope Imager aufgenommen wurden, sind ein helles Oberflächenmerkmal sowie mindestens zwei dunkle Krater sichtbar, die informell nach den lateinischen Wörtern für Schlange und Kelch Serpens und Calix genannt wurden. Serpens hat eine Größe von 180 km, Calix hat einen Durchmesser von etwa 90 km.

Hygiea ist der größte der Klasse der dunklen Asteroiden vom Typ C , die im äußeren Asteroidengürtel, jenseits der Kirkwood-Lücke bei 2,82 AE , dominieren . Hygiea hat einen durchschnittlichen Durchmesser von 434 ± 14 km. Während frühe Studien (Ragazzoni et al., 2000) eine auffällig abgeflachte Form mit einem großen Halbachsenverhältnis von 1,11 gefunden haben (viel mehr als bei den anderen Objekten der " großen Vier " - 2 Pallas , 4 Vesta und der Zwergplanet Ceres ) , zeigen neuere Ergebnisse, dass Hygiea mit einem Achsenverhältnis von 1,06 kugelförmiger ist, was einem MacLaurin-Ellipsoid entspricht . Abgesehen davon, dass Hygiea die kleinste der "großen Vier" ist, hat sie wie Ceres eine relativ geringe Dichte, die eher mit den eisigen Satelliten von Jupiter oder Saturn als mit den terrestrischen Planeten oder den steinigen Asteroiden vergleichbar ist.

Obwohl es der größte Körper in seiner Region ist, erscheint Hygiea aufgrund seiner dunklen Oberfläche und seiner überdurchschnittlichen Entfernung von der Sonne von der Erde aus sehr dunkel. In der Tat ist es die dritte dimmest des ersten dreiundzwanzig asteroids entdeckt, mit nur 13 Egeria und 17 Thetis unteren mittleren Widerstand aufweisen Magnituden . Bei den meisten Oppositionen hat Hygiea eine Helligkeit von etwa +10,2, was bis zu vier Größenordnungen schwächer ist als Vesta, und die Beobachtung erfordert mindestens ein 4-Zoll- Teleskop (100 mm) , um es aufzulösen. Bei einer perihelischen Opposition kann Hygiea jedoch eine Größe von +9,1 erreichen und ist möglicherweise nur mit einem 10x50- Fernglas auflösbar , im Gegensatz zu den zwei nächsten größten Asteroiden im Asteroidengürtel, 704 Interamnia und 511 Davida , die immer jenseits der binokularen Sichtbarkeit sind.

Insgesamt 17 Sternbedeckungen durch Hygiea wurden von erdgebundenen Astronomen aufgespürt, darunter zwei (2002 und 2014) , die von einer großen Zahl von Beobachtern gesehen wurde. Die Beobachtungen wurden verwendet, um die Größe, Form und Rotationsachse von Hygiea einzuschränken. Das Hubble-Weltraumteleskop hat den Asteroiden aufgelöst und die Anwesenheit von umkreisenden Begleitern mit einem Durchmesser von mehr als etwa 16 Kilometern (9,9 Meilen) ausgeschlossen.

Umlaufbahn und Rotation

Animierte Umlaufbahn von Hygiea relativ zu den Umlaufbahnen der terrestrischen Planeten und des Jupiter.

Hygiea mit einer durchschnittlichen Umlaufgeschwindigkeit von 3,14 AE um die Sonne ist der am weitesten entfernte der "Big Four" Asteroiden. Auch sie liegt näher an der Ekliptik , mit einer Bahnneigung von 4°. Seine Umlaufbahn ist weniger kreisförmig als die von Ceres oder Vesta, mit einer Exzentrizität von etwa 0,12. Sein Perihel hat eine ziemlich ähnliche Länge wie Vesta und Ceres, obwohl seine aufsteigenden und absteigenden Knoten den entsprechenden für diese Objekte entgegengesetzt sind. Obwohl sein Perihel sehr nahe an der mittleren Entfernung von Ceres und Pallas liegt, ist eine Kollision zwischen Hygiea und seinen größeren Gefährten unmöglich, da sie sich in dieser Entfernung immer auf gegenüberliegenden Seiten der Ekliptik befinden. Im Jahr 2056 wird Hygiea 0,025 AE von Ceres passieren und dann 2063 wird Hygiea 0,020 AE von Pallas passieren. Am Aphel erreicht Hygiea den äußersten Rand des Asteroidengürtels an der Perihelie der Hilda-Familie , die in einer 3:2- Orbitalresonanz mit Jupiter steht.

Als einer der massivsten Asteroiden wird Hygiea vom Minor Planet Center zur Berechnung von Störungen verwendet .

Hygiea befindet sich in einer instabilen mittleren Dreikörper- Bewegungsresonanz mit Jupiter und Saturn. Die berechnete Lyapunov-Zeit für diesen Asteroiden beträgt 30.000 Jahre, was darauf hindeutet, dass er eine chaotische Umlaufbahn einnimmt, die sich im Laufe der Zeit aufgrund von Gravitationsstörungen durch die Planeten zufällig ändert . Es ist der Asteroid mit der niedrigsten Nummer in einer solchen Resonanz (die nächstniedrigste Nummer ist 70 Panopaea ).

Hygiea hat eine Rotationsperiode von etwa 13.8256 Stunden, die aus Beobachtungen mit dem VLT in den Jahren 2017 und 2018 bestimmt wurde. Seine einspitzige Lichtkurve hat eine Amplitude von 0,27 mag, was größtenteils auf Albedo- Variationen zurückzuführen ist. Ab September 2019 ist die Rotationsrichtung von Hygiea aufgrund einer zweifachen Mehrdeutigkeit der Lichtkurvendaten nicht bekannt, die durch die lange Rotationsperiode verschärft wird – wodurch Einzel-Nacht-Teleskopbeobachtungen bestenfalls nur einen Bruchteil einer vollen Rotation umfassen – aber es wird angenommen, dass es rückläufig ist . Die Lichtkurvenanalyse zeigt, dass der Pol von Hygiea entweder auf die ekliptischen Koordinaten (β, λ) = (30°, 115°) oder (30°, 300°) mit einer Unsicherheit von 10° zeigt. Dies ergibt in beiden Fällen eine axiale Neigung von etwa 60°.

Hygiea-Familie

Lage und Struktur der Hygiea-Familie.

Hygiea ist das Hauptmitglied der Hygiean- Asteroidenfamilie , die etwa 1% der Asteroiden im Hauptgürtel ausmacht . Die Familie entstand, als vor etwa 2 Milliarden Jahren ein Objekt mit einem Durchmesser von etwa 100 km mit der Proto-Hygiea kollidierte. Da die Einschlagskrater auf Hygiea heute zu klein sind, um das Volumen des ausgestoßenen Materials aufzunehmen, wird angenommen, dass Hygiea durch den Einschlag vollständig zerstört wurde und dass der Großteil der Trümmer wieder zusammengeschmolzen war, nachdem die Teile, die den Rest der Familie bildeten, entkommen waren. Hygiea enthält fast die gesamte Masse (über 98%) der Familie.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Externe Links