Pääasteroidivyöhykkeessä on joukko suurempia kappaleita, jotka ovat vastustaneet perinteistä luokittelua. Niistä suurin on Ceres, jota seuraavat Vesta, Pallas ja Hygeia. Viime aikoihin asti Ceresin ajateltiin olevan ainoa päähihnan esine, joka on riittävän suuri hydrostaattisen tasapainon läpikäymiseen - missä esine on riittävän massiivinen, että sen painovoima aiheuttaa sen, että se putoaa karkeasti pallomaiseksi.
Nyt näyttää kuitenkin siltä, että päävyöllä on toinen ruumis, joka on ansainnut nimityksen ”kääpiöplaneetta”. Kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä käytti Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) -välineen tietoja erittäin suurella teleskoopilla (VLT) vakuuttavia todisteita siitä, että Hygeia on todella pyöreä, mikä tekee siitä aurinkojärjestelmän pienimmän kääpiöplaneetan.
Jo ennen kuin tämä ilmestyi, Hygeia tyytyi suurimpaan osaan pähkinäpohjelmaksi nimeämistä koskevista vaatimuksista, jotka IAU: n yleiskokous hyväksyi vuonna 2006. Näiden pätevyyksien ja määritelmien mukaisesti ”kääpiöplanetta” on:
"[A] taivaankappaleella, joka (a) on kiertoradalla auringon ympärillä, (b) jolla on riittävä massa sen omapainovoimaansa, jotta se voittaa jäykät vartalovoimat niin, että sillä on hydrostaattinen tasapaino (melkein pyöreä) muoto, (c) ei ole raivauttanut naapurintaan kiertoradallaan, ja (d) ei ole satelliitti. ”
Hygeia on jo täyttänyt kolme näistä vaatimuksista, koska se kiertää aurinkoa, ei ole suuremman ruumiin satelliitti eikä ole raivauttanut kiertoradallaansa olevaa naapurinta. Tämän viimeisimmän tiedon perusteella, joka osoittaa, että se saattaa olla pyöreä, Hygeia täyttää virallisesti kaikki pätevyysvaatimukset. Ryhmän johtava tutkija Pierre Vernazza laboratoriosta Laboratoryire d'Astrophysique de Marseille (LAM) selitti ESO: n lehdistötiedotteessa:
“SPHERE-instrumentin ainutlaatuisen ominaisuuden ansiosta VLT: llä, joka on yksi maailman tehokkaimmista kuvantamisjärjestelmistä, voimme ratkaista Hygiean muodon, joka osoittautuu lähes pallomaiseksi. Näiden kuvien ansiosta Hygiea voidaan luokitella kääpiöplanetiksi, toistaiseksi pienimmäksi aurinkokunnassa.”
SPHEREn avulla Vernazza ja hänen kollegansa pystyivät myös keksimään tarkempia rajoituksia Hygeian koosta. Heidän arvioidensa mukaan Hygiean mitta on halkaisijaltaan hieman yli 430 km, missä Ceres mittaa halkaisijaltaan suhteellisen vankan 950 km (590 mi) ja Pluto mittaa 2400 km (1490 mi). Kuten todettiin, tämä tekee Hygeiasta pienimmän tähän mennessä löydetyn kääpiö planeetan.
Mielenkiintoista on, että ryhmän havainnot osoittivat myös, että Hygeian pinnalla ei ole kovin suurta iskulaatikkoa, jonka tutkijat odottivat olevansa siellä. Tämä johtuu tosiasiasta, että Hygiea on päävyön suurimman asteroidiperheen pääjäsen. Tämä perhe sisältää lähes 7000 tummaa hiilipitoista (C-tyypin ja B-tyypin) jäsentä ja se sijaitsee päävyön ulkopuolella.
Yhdenmukaisuuksiensa vuoksi kaikkien näiden asteroidien uskotaan olevan peräisin samasta vanhemmasta vartalosta (tässä tapauksessa Hygeiasta), jonka olisi aikaisemmin luonut massiivinen iskutapahtuma. Sellaisenaan tähtitieteilijät odottivat löytävänsä Hygeian pinnalta suuren, syvän jäljen, jonka tämä tapahtuma olisi aiheuttanut.
Huolimatta siitä, että pystyi havaitsemaan 95% Hygeian pinnasta, joukkue pystyi tunnistamaan vain kaksi tehtaan valmistuskraatteria. Kumpaakaan näistä kahdesta kraatterista ei voinut aiheutua vaikutuksesta, joka sai alkunsa Hygiea-asteroidien perheestä, jonka tilavuus on verrattavissa 100 km: n kokoisen esineen tilavuuteen. Ne ovat liian pieniä ”, kertoi tutkimuksen kirjoittaja Miroslav Brož Prahan Charlesin yliopiston tähtitieteellisestä instituutista.
Tämän mysteerin tutkimiseksi tarkemmin ryhmä suoritti numeerisia simulaatioita selvittääkseen kuinka Hygeiasta olisi voinut tulla pallomainen samalla kun syntyi asteroidiperhe. He päättivät, että nämä olivat todennäköisesti seurausta merkittävästä törmäyksestä esineeseen, jonka halkaisija oli välillä 75–150 km (~ 45–90 mi) noin 2 miljardia vuotta sitten.
Heidän simulaatioidensa mukaan (katso alla oleva video) tämä väkivaltainen vaikutus olisi täysin puristanut vanhemman ruumiin. Ajan myötä monet fragmentit yhdistyivät antamaan Hygeialle sen pyöreän muodon, kun taas jäännökset pysyivät hajotettuina asteroideina. Tällainen tapahtuma, jossa kaksi suurta vartaloa törmäsi asteroidivyöhön, olisi ollut ainutlaatuinen tapahtuma viimeisen 3-4 miljardin vuoden aikana.
Tässä suhteessa tämä viimeisin tutkimus paljasti paitsi toisen kääpiöplaneettaehdokkaan, mutta tarjoaa myös lisävihjeitä siitä, kuinka asteroidihihna kehittyi ajan myötä. Tämän tyyppiset yksityiskohtaiset asteroiditutkimukset ovat nyt mahdollisia tehokkaampien kaukoputkien tulon ja numeeristen laskelmien edistyksen ansiosta. Kuten Vernazza totesi:
”VLT: n ja uuden sukupolven adaptiivisen optiikan instrumentin SPHERE ansiosta kuvannamme nyt päähihnan asteroideja ennennäkemättömällä resoluutiolla, poistamalla aukon maapallon ja planeettojen välisten operaatiohavaintojen välillä.”
Kansainvälinen ryhmä koostui tähtitieteilijöistä National de la Recherche Scientifique -keskuksesta (CNRS), SETI-instituutin Carl Sagan -keskuksesta, ESA: n Euroopan avarustutkimus- ja teknologiakeskuksesta (ESTEC), NASA JPL: sta, Euroopan eteläisen observatorion (ESO), MIT, ja useita observatorioita ja yliopistoja. Tutkimus, joka kuvaa heidän havaintojaan, ilmestyi äskettäin päiväkirjaan Luonnon tähtitiede.
