10 Higėja

10 Higėja (; astronomijos kataloguose – A849 GA) – didelis asteroidas, besisukantis išorinėje pagrindinio asteroidų žiedo dalyje, tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Tai dešimtasis atrastas asteroidas: jį 1849 m. balandžio 12 d. Neapolio Kapodimontės astronomijos observatorijoje aptiko italų astronomas Anibalė de Gasparis. Objektas pavadintas senovės graikų sveikatos deivės Higėjos vardu.

Higėja yra ketvirtas pagal tūrį ir masę objektas pagrindiniame asteroidų žiede po Cereros, Vestos ir Paladės.universetoday.com / What is the Asteroid Belt?; by Matt Williams | Posted on August 23, 2015 Jos vidutinis skersmuo siekia apie 433 km. Higėjos masė sudaro apie 3 % visos asteroidų žiedo masės. Jos paviršiuje aptikti du dideli krateriai, kurių skersmuo – apie 100 km ir 180 km. Dėl savo dydžio ir formos Higėja kartais laikoma potencialia nykštukine planeta, panašiai kaip Cerera. Higėjos paviršius yra tamsus ir gausus anglies, daugiausia sudarytas iš silikatinių hidratuotų mineralų, kuriuose yra vandens, amonio ir karbonatų. Pagal sudėtį ir struktūrą Higėja turi daug bendro su Cerera, o tai gali reikšti panašią jų susidarymo istoriją.

Higėja yra pagrindinis Higėjos šeimos – didelės asteroidų grupės, pasižyminčios panašiomis orbitomis ir chemine sudėtimi, objektas. Šiandien šiai grupei priklauso daugiau nei 7 000 žinomų asteroidų. Mokslininkų nuomone, Higėjos šeima susidarė dėl galingo susidūrimo, įvykusio maždaug prieš 2–3 milijardus metų. Tuomet Higėja buvo suskaldyta į daugybę fragmentų, tačiau laikui bėgant dalis jų vėl susibūrė, suformuodami dabartinį beveik sferinės formos kūną.

 Istorija 

 Atradimas 
miniatiūra|kairėje|Anibalė de Gasparis
Higėją 1849 m. balandžio 12 d. vakarą atrado italų astronomas Anibalė de Gasparis Kapodimontės observatorijoje Neapolyje, Italijoje. Tą vakarą jis dirbo su specialiu teleskopu – Reichenbacho pusiaujo teleskopu – ir stebėjo dangaus sritį, vadinamą 12-os valandos tiesaus pakilimo zona. Tai buvo dalis didelio de Gaspario projekto, skirto sudaryti žvaigždžių katalogą palei dangaus pusiaują, įskaitant labai blankias žvaigždes iki 14-ojo ryškio.

Lygindamas savo stebėjimus su tuometiniais žvaigždžių žemėlapiais, ypač su Berlyno mokslų akademijos žemėlapiu, de Gasparis pastebėjo naują objektą, panašų į blankią žvaigždę, kurios ryškis buvo apie 9–10, ir kuris anksčiau nebuvo pažymėtas jokiuose žemėlapiuose. Po kelių dienų oras sutrukdė tęsti stebėjimus, tačiau balandžio 14 ir 17 dienomis jam pavyko vėl pamatyti šį objektą. Stebėdamas jo padėtį skirtingomis dienomis, de Gasparis pastebėjo, kad objektas pasislinko. Tai rodė, kad tai nebuvo paprasta žvaigždė, o dangaus kūnas, judantis dangumi. Pagal judėjimo pobūdį mokslininkas spėjo, kad tai nauja „planeta“, judanti tarp Marso ir Jupiterio orbitų – kitaip tariant, tai buvo naujas asteroidas.

Apie savo atradimą de Gasparis pranešė Fabri Scarpellini – Romos mokslinio korespondencijos biuletenio sekretoriui. Pastarasis perdavė naujieną Heinrichui Kristianui Šumacheriui, garsaus astronomijos žurnalo „Astronomische Nachrichten“ redaktoriui, kuris pranešimą paskelbė 1849 m. gegužės 11 d.

Higėja tapo pirmuoju de Gaspario atrastu asteroidu ir dešimtuoju asteroidu, atrastu per visą astronomijos istoriją. Vėlesniais metais, nuo 1850 iki 1853 metų, mokslininkas atrado dar šešis asteroidus, o 1860-aisiais – dar du.

 Pavadinimas 
Atradęs asteroidą, de Gasparis kreipėsi į savo draugą, Kapodimontės observatorijos direktorių Ernestą Kapočį di Belmontę, prašydamas padėti parinkti pavadinimą naujam objektui, padėkodamas už palaikymą ir patarimus. Kapočis pasiūlė asteroidą pavadinti „Igea“ – taip itališkai skamba Higėjos, graikų sveikatos deivės ir medicinos dievo Asklepijaus dukros, vardas. De Gasparis prie šio pavadinimo pridėjo būdvardį „Borbonica“ karaliaus Ferdinando II Burbono, Abiejų Sicilijų karalystės valdovo, rėmusio Kapodimontės observatorijos veiklą, garbei. Kartu jie išsiuntė laišką su pavadinimo „Igea Borbonica“ (išvertus – „Burbonų Higėja“) pasiūlymu pačiam karaliui Ferdinandui II 1849 m. gegužės 8 d. Manoma, kad toks valdovų pagerbimo gestas padėjo de Gaspariui ir Kapočiui išvengti bausmių už dalyvavimą liberalų judėjimuose 1848 metais.

Pavadinimas „Igea Borbonica“ nebuvo minimas pirmuosiuose pranešimuose apie Higėjos asteroido atradimą, kurie buvo siunčiami Europos mokslininkams. Kai anglų astronomas Džonas Heršelis sužinojo apie šį atradimą iš savo kolegų Neapolyje, jis pasiūlė kitą pavadinimą – „Partenopė“ (). Šis vardas kilęs iš sirenos Partenopės graikų legendose, kuri, pasak mito, įkūrė Neapolio miestą. Laiške, parašytame 1849 m. balandį anglų matematikui Ogastui De Morganui, Heršelis pažymėjo:

„Kol kas joks pavadinimas nepasiūlytas. Kaip tau idėja apie Partenopę (juk ji neapolietė?) Manau, tai galėjo natūraliai ateiti į galvą Gaspariui, jei jis išmano klasikinę literatūrą.“

Džonas Heršelis susirašinėjo su kitais Europos mokslininkais ir astronomais, siekdamas sužinoti jų nuomonę dėl pavadinimo „Partenopė“ de Gaspario atrastam asteroidui. Tačiau tuo metu, kai Heršelis kreipėsi tiesiogiai į de Gasparį, asteroidas jau beveik mėnesį turėjo pavadinimą „Higėja“. Astronomijos žurnalo „Astronomische Nachrichten“ redaktorius Heinrichas Šumacheris, sužinojęs apie de Gaspario ir Kapočio pasiūlytą pavadinimą, išreiškė savo nepasitenkinimą laiške Heršeliui 1849 m. birželio 26 d. Jis skundėsi, kad pavadinimas parašytas italų, o ne lotynų kalba, kuri paprastai buvo naudojama planetų ir asteroidų pavadinimams. Nepaisant to, de Gasparis palaikė Heršelio pasiūlymą ir nusprendė įvykdyti jo pageidavimus. Jau 1850 m. gegužės 11 d. jis atrado kitą asteroidą – 11 Partenopę, ir savo pranešime padėkojo Heršeliui už vardo parinkimą.

Yra keletas Higėjos pavadinimo rašybos variantų lotynų kalba: Hygièa, Hygia ir Hygea. 1850-aisiais astronomai dažniausiai rašė pavadinimą kaip Hygeia, kartais – kaip Hygea. Tačiau iki 1860-ųjų populiariausias tapo variantas Hygiea. Anglų astronomas Džonas Raselas Haindas pranešė, kad būdvardis „Borbonica“, kuris iš pradžių buvo pridedamas prie pavadinimo, nustotas vartoti jau nuo 1852 metų.

 Simbolis ir žymėjimas 
Kaip ir visi anksčiau atrasti asteroidai, Higėja gavo savo astronominį simbolį. XIX amžiaus viduryje tokie simboliai buvo plačiai naudojami astronominėse lentelėse ir tekstuose asteroidams žymėti – panašiai kaip planetų simboliai. Higėjos simbolį pasiūlė pats jos atradėjas Anibalė de Gasparis. Laiške anglų astronomui Džonui Raselui Haindui, parašytame 1850 m. lapkričio 4 d., jis paaiškino, kad Higėjos simbolis – tai gyvatė (kaip graikiška raidė dzeta ζ), karūnuota žvaigžde. Iš tiesų, šis simbolis primena gyvatę, virš kurios pavaizduota žvaigždė (link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Hygiea_symbol_(original,_fixed_width).svg|alt=A zeta-shaped serpent crowned with a star|24x24пкс|The traditional planetary symbol for 10 Hygiea). Gyvatė yra tradicinis deivės Higėjos, sveikatos globėjos, atributas. Ji dažnai vaizduojama su taure, iš kurios geria gyvatė, ir šis atvaizdas tapo toks atpažįstamas, kad šiuo metu naudojamas kaip tarptautinis farmacijos simbolis.

Kadangi Higėjos simbolis buvo paskelbtas per vėlai, jis nespėjo būti įtrauktas į vėlesnius astronominius almanachus. Konkrečiai, jo nebuvo 1850 m. „Berlyno astronomijos metraštyje“ () ir 1852 m. „Jūrų almanche ir astronominėse efemeridėse “ (). Tai buvo pirmas kartas, kai asteroidas pasirodė tokiuose leidiniuose be astronominio simbolio. Amerikiečių astronomas Bendžaminas Aptorpas Gouldas 1852 m. sausio mėnesio „The Astronomical Journal“ numeryje savaip interpretavo Higėjos simbolį. Jis manė, kad tai turėjo būti Asklepijaus lazda – lazda, aplink kurią apsivijusi gyvatė (link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rod_of_Asclepius_(fixed_width).svg|24x24пкс|rod of Asclepius). Šis atvaizdas yra klasikinis medicinos simbolis ir gerai žinomas šiais laikais.

Abu simboliai, kurie kadaise buvo siūlomi Higėjai žymėti, šiandien beveik nenaudojami. Priežastis paprasta – atrastų asteroidų skaičius vėliau pradėjo sparčiai augti, ir sukurti unikalų simbolį kiekvienam tapo tiesiog neįmanoma. 1851 metais vokiečių astronomas Johanas Francas Enkė pasiūlė naują, patogesnę sistemą: vietoj simbolių nurodyti atradimo eilės numerį mažame apskritime. Higėjai, kaip dešimtajam atrastam asteroidui, tai būtų simbolis ⑩. Laikui bėgant astronomai pradėjo aktyviai naudoti šią sistemą moksliniuose tekstuose. Tačiau, kai asteroidų tapo dar daugiau, net skaičiai apskritimuose pasirodė esantys nepatogūs. Galiausiai buvo įvesta šiuolaikinė taisyklė: atradimo numerį rašyti skliausteliuose prieš objekto pavadinimą. Todėl dabar Higėja žymima kaip (10) Hygiea arba tiesiog 10 Hygiea.

Mažųjų planetų centras () Higėjai naudoja laikinus žymėjimus A849 GA ir A900 GA. Žymėjimas A849 GA atitinka Higėjos atradimo datą – 1849 metus, o A900 GA – atsitiktinį pakartotinį stebėjimą 1900 metais, kai Higėja vėl buvo nufotografuota dangaus apžiūros metu, kurią vykdė Harvardo observatorija Arekipoje, Peru (kataloge ji laikinai buvo pažymėta kaip Arequipa 38).

Higėja kartais minima ir astrologijoje, tačiau čia kilo painiava su simboliais. Vietoj teisingo simbolio – Asklepijaus lazdos (link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rod_of_Asclepius_(fixed_width).svg|24x24пкс|rod of Asclepius) – ji žymima Merkurijaus kaducėjumi – lazdele su dviem gyvatėmis, kuris iš tiesų neturi ryšio su medicina (link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Hygiea_symbol_(fixed_width).svg|24x24пкс|Astrological symbol for Hygiea).

 Klasifikacija 
miniatiūra|dešinėje|Šiame grafike, naudotame 2006 m. TAS pasiūlymo projekte, Higėja nurodyta kaip potenciali planeta
Pirmieji keturi atrasti asteroidai – Cerera (1801), Paladė (1802), Junona (1804) ir Vesta (1807) – iš pradžių buvo laikomi tikromis planetomis. Visą XIX amžiaus pirmąją pusę jie dažnai taip ir buvo vadinami, o kai kurie astronomai juos laikė planetomis net iki šimtmečio pabaigos. Iki Higėjos atradimo 1849 m. požiūris į tokius objektus pradėjo keistis. Keletą metų po atradimo Higėja dar kartais buvo vadinama planeta, tačiau apie 1852 m. astronominėse publikacijose pradėti vartoti kiti terminai, tokie kaip „mažoji planeta“ arba „asteroidas“. Šie pavadinimai atsirado dar prieš Higėjos atradimą, tačiau būtent 1850-aisiais, kai naujų asteroidų atradimai pradėjo dažnėti, jie tapo standartiniais. Antrojoje XIX amžiaus pusėje astronomai pradėjo suvokti asteroidus kaip atskirą dangaus kūnų klasę, būtent kaip objektų grupę, turinčią bendrų savybių: pavyzdžiui, panašias orbitas arba panašią sudėtį. Dėl to individualios atskirų asteroidų savybės tapo mažiau svarbios, ir jie vis dažniau buvo nagrinėjami visos grupės kontekste.

2006 metais Tarptautinė astronomų sąjunga (TAS) dirbo prie naujo sąvokos „planeta“ apibrėžimo, svarstydama galimybę Higėją priskirti arba planetoms, arba naujai nykštukinės planetos kategorijai.universetoday.com / Asteroid Hygiea is Round Enough That it Could Qualify as a Dwarf Planet, the Smallest in the Solar System; by Matt Williams | Posted on November 1, 2019 Sprendimas priklausė nuo to, ar Higėja yra pakankamai masyvi, kad veikiama savo gravitacijos įgytų beveik sferinę formą – tai yra, būtų hidrostatinės pusiausvyros būsenoje. 2019 metais, panaudojus modernius teleskopus, astronomams pavyko pirmą kartą aiškiai pamatyti Higėjos formą – ji pasirodė esanti beveik rutulio formos, tai reiškia, kad ji iš tiesų pasiekė hidrostatinę pusiausvyrą. Kai kurie tyrinėtojai, įskaitant Pjerą Vernacą (Pierre Vernazza) ir jo kolegas, mano, kad Higėja atitinka visus šiuolaikinius kriterijus, kad būtų laikoma nykštukine planeta. Jei Tarptautinė astronomų sąjunga tai oficialiai pripažins, Higėja taps mažiausia iš žinomų nykštukinių planetų. Vis dėlto, 2025 metais ji neturi tokio statuso.

 Fizikinės savybės 

 Orbita 
miniatiūra|dešinėje|Higėjos orbitos (balta) schema, kurioje pažymėtos vidinių planetų ir Jupiterio orbitos.
Higėja skrieja aplink Saulę maždaug 3,14 astronominio vieneto vidutiniu atstumu (didysis pusašis), o tai sudaro apie 470 milijonų kilometrų. Ji yra išorinėje pagrindinio asteroidų žiedo dalyje – srityje tarp Marso ir Jupiterio orbitų, kur skrieja daugybė mažų Saulės sistemos kūnų. Higėja aplink Saulę skrieja vidutiniškai 16,83 km/s greičiu ir ją apskrieja kas 2032,4 Žemės dienas arba kas 5,5647 metų. Jos orbita yra elipsės formos. Arčiausiai Saulės (perihelyje) ji priartėja iki 2,79 astronominio vieneto (apie 420 mln. km), o toliausiai (afelyje) nutolsta iki 3,49 AV (apie 520 mln. km). Higėjos orbita beveik sutampa su Saulės sistemos plokštuma: jos posvyris į ekliptiką yra vos 3,8°. Nors Higėja yra tarp Marso ir Jupiterio, ji niekada prie jų per daug nepriartėja. Mažiausias atstumas tarp jos ir Marso orbitos yra apie 1,24 AV (t. y. 186 mln. km), o iki Jupiterio – 1,54 AV (apie 230 mln. km). Artimiausiame taške nuo Žemės orbitos Higėjos orbita priartėja iki 1,799 AV, toliausiai nutolsta nuo Žemės per 4,5 AV.ssd.jpl.nasa.gov / 10 Hygiea (A849 GA)

Higėja yra vidutinio judėjimo orbitiniame rezonanse su dviem didžiausiomis Saulės sistemos planetomis – Jupiteriu ir Saturnu. Jos sukimosi aplink Saulę greičiai yra matematiškai susiję su Jupiterio ir Saturno sukimosi greičiais pagal formulę:

Čia n yra vidutinis kampinis greitis arba kiekvieno kūno sukimosi dažnis.

Dėl šio rezonanso Higėjos orbita kinta chaotiškai. Tai nereiškia, kad ji staiga pakeis kryptį ar išskries iš Saulės sistemos, tačiau laikui bėgant numatyti tikslią jos padėtį erdvėje darosi vis sudėtingiau. Tai susiję su Liapunovo laiko sąvoka – periodu, per kurį net menkiausi pradiniai Higėjos padėties pokyčiai sukelia didelius nuokrypius ateityje. Higėjai šis laikas yra apie 14 000–16 000 metų. Tai gana trumpas laiko tarpas, palyginti su Saulės sistemos amžiumi, todėl po tiek metų tiksliai numatyti Higėjos orbitos praktiškai neįmanoma.

Kiti asteroidai kartais praskrieja labai arti Higėjos – taip arti, kad jos gravitacija gali pakeisti jų orbitas. Tokių gravitacinių sąveikų dėka astronomai gali įvertinti Higėjos masę. 2002 metais atliktas tyrimas atskleidė 40 asteroidų, kurie tarp 1970 ir 2000 metų praskriejo arčiau nei 0,05 astronominio vieneto (apie 7,5 milijono kilometrų) atstumu nuo Higėjos.

 Sukimasis 
miniatiūra|dešinėje|Higėjos šviesos kreivė, išmatuota TRAPPIST teleskopu 2018 metais
Higėja aplink savo ašį apsisuka maždaug per 13 valandų 49,5 minutės. Šis sukimosi periodas buvo nustatytas labai tiksliai, su vos 0,2 sekundės paklaida, atliekant tiesioginius stebėjimus ir analizuojant asteroido ryškumo pokyčius laikui bėgant. Nuo Žemės matome, kad Higėjos ryškumas kinta maždaug 15 % nuo vidutinio lygio. Taip nutinka todėl, kad skirtingos jos paviršiaus dalys skirtingai atspindi šviesą, ir sukantis mums paeiliui atsiveria sritys su skirtingu atspindžiu.

Higėjos sukimosi ašis nukreipta beveik į pietinį ekliptikos plokštumos ašigalį. Koordinatėmis tai būtų maždaug 306° ekliptinė ilguma ir −29° platuma, su ± 3° paklaida. Šis ašies posvyris yra labai didelis – apie 120° ekliptikos plokštumos atžvilgiu. Kadangi šis kampas didesnis nei 90°, Higėja sukasi retrogradiškai – t. y. kryptimi, priešinga jos orbitiniam judėjimui aplink Saulę.

Pirmieji Higėjos sukimosi periodo vertinimai, atlikti dar 1950-aisiais, teigė, kad pilnas apsisukimas aplink ašį trunka apie 18 valandų. Vėlesni tyrimai, ypač nuo 1991 metų, netgi rodė dar didesnes vertes – apie 27,6 valandos. Šie netikslumai paaiškinami tuo, kad tuo metu nebuvo pakankamai kokybiškų duomenų. Ankstyvieji matavimai buvo paremti ribotais stebėjimais, ir jais remiantis nebuvo įmanoma sudaryti patikimos šviesos kreivės. Tik 2010-aisiais, gavus aukštos raiškos vaizdus moderniais teleskopais, pavyko tiksliai išmatuoti Higėjos sukimosi periodą: 13,83 valandos. Taip paaiškėjo, kad ji sukasi maždaug dvigubai greičiau, nei manyta anksčiau.

 Dydis ir masė 
miniatiūra|dešinėje|Keturių didžiausių asteroidų santykiniai dydžiai, Higėja – tolimame dešiniajame krašte
Higėja yra ketvirtas pagal dydį ir masę asteroidas pagrindiniame asteroidų žiede, esančiame tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Jos vidutinis skersmuo yra maždaug 433 kilometrai (su ± 8 km paklaida). Higėjos masė vertinama maždaug (8,74 ± 0,69) × 10¹⁹ kilogramų – tai sudaro apie 1/10 didžiausio asteroido, Cereros, masės. Nors ji gerokai nusileidžia Cererai dydžiu ir mase, Higėja yra didžiausias objektas išorinėje pagrindinio asteroidų žiedo dalyje ir sudaro apie 3 % visos asteroidų žiedo masės. Kartu su Cerera, Palade ir Vesta, Higėja kartais įtraukiama į „Didžiojo ketverto“ didžiausių asteroidų grupę, nors istoriškai šis terminas buvo taikomas ne didžiausiems pagal dydį, o pirmiesiems keturiems atrastiems asteroidams – Cererai, Paladei, Junonai ir Vestai. Ketvirtojo pagal dydį asteroido statusą Higėja įgijo tik 1974 metais, kai astronomas Deividas Morisonas pirmą kartą išmatavo jos dydį ir albedą (paviršiaus atspindžio gebą), naudodamas infraraudonąją spinduliuotę.

Tiksliausi Higėjos dydžio matavimai iki šiol buvo atlikti naudojant vieną galingiausių pasaulio teleskopų – Labai didelį teleskopą (LDT), esantį Čilėje. Šis teleskopas turi specialią sistemą, kuri kompensuoja Žemės atmosferos sukeliamus iškraipymus, todėl leidžia gauti labai ryškius tolimų kosminių objektų vaizdus. Dėl to astronomai galėjo tiesiogiai nufotografuoti Higėją ir tiksliai nustatyti jos skersmenį. Higėjos masę galima apskaičiuoti stebint jos poveikį kitiems objektams. Kai kitas asteroidas praskrenda arti, Higėjos gravitacija šiek tiek pakeičia jo trajektoriją. Išmatavus šį pokytį prieš ir po suartėjimo, galima sužinoti, koks stiprus buvo poveikis, taigi, ir kokią masę turi pati Higėja. Pirmasis bandymas nustatyti jos masę buvo atliktas dar 1986 metais. Tada mokslininkai išanalizavo, kaip asteroidas, pavadintas 829 Akademija, pakeitė savo kelią po to, kai 1927 metų gegužės 19 dieną praskriejo vos 900 tūkstančių kilometrų atstumu nuo Higėjos.

 Higėjinių šeima 
miniatiūra|dešinėje|Higėjinių šeimos vieta ir sandara

Higėja yra pagrindinis vadinamosios Higėjinių šeimos – didelės asteroidų grupės, turinčios panašias orbitas ir sudėtį, narys, o tai rodo bendrą jų kilmę. Šiai šeimai priklauso daugiau nei 7 000 asteroidų, todėl ji yra didžiausia asteroidų šeima išorinėje pagrindinio asteroidų žiedo dalyje. Dauguma jų priklauso C tipo asteroidams. Mokslininkai mano, kad ši šeima susiformavo maždaug prieš 2–3 milijardus metų per galingą susidūrimą, kai didelis kosminis objektas trenkėsi į Higėją ir išsviedė į kosmosą didelę dalį jos medžiagos. Skaičiuojama, kad dėl šio smūgio buvo išmesta mažiausiai 1,7 % pradinės paties asteroido masės. Su Higėja susidūrusio ir šią šeimą suformavusio objekto skersmuo galėjo siekti nuo 75 iki 150 kilometrų. Pats asteroidas Higėja sudaro beveik visą šios grupės masę – daugiau nei 98 % visos šeimos masės.

 Geologija 

 Forma, krateriai ir reljefas 
miniatiūra|dešinėje|Higėjos formos modelis iš trijų tarpusavyje statmenų projekcijų
Higėja yra beveik sferinės arba elipsoido formos, jos matmenys – maždaug 450 × 430 × 424 km. Matavimų paklaida yra apie ±10 km pusiaujo ašims ir ±20 km poliarinei ašiai. Pagal sferiškumo laipsnį Higėja yra antras didžiausias asteroidas pagrindiniame žiede, nusileidžiantis tik Cererai. Tokia beveik rutulio forma rodo, kad Higėja yra hidrostatinės pusiausvyros būsenoje – tai reiškia, kad jos forma susidarė veikiama jos pačios gravitacijos, kuri siekia suteikti kūnui kuo kompaktiškesnę ir simetriškesnę formą. Higėjos paplokštumas ties ašigaliais ir sukimosi judesys yra labai artimi formai, žinomai kaip Makloreno sferoidas – tai forma, kurią įgauna besisukantis, save gravituojantis, skystas kūnas, esantis hidrostatinėje pusiausvyroje.

miniatiūra|dešinėje|Du dideli Higėjos krateriai – Kaliksas (viršuje) ir Serpensas (apačioje)
Skirtingai nei didesnis asteroidas Vesta, Higėja neturi didelių smūginių kraterių ar baseinų, kurie galėtų smarkiai iškreipti jos sferinę formą. Aukštos kokybės vaizduose, gautuose iš Labai didelio teleskopo (LDT), Higėjos paviršiuje buvo aptikti tik du dideli krateriai. Jų skersmuo yra maždaug 180 ± 15 km ir 97 ± 10 km. Abu krateriai turi būdingas centrines viršūnes (centrinius pikus) – tai kalvos smūginių įdubų centre, susidarančios po smūgio vykstančių procesų metu. Tyrėjai, vadovaujami Pjero Vernacos, analizavę šiuos vaizdus, neoficialiai suteikė krateriams vardus – didesnįjį pavadino Serpensu (iš lotynų k. serpēns, „gyvatė“), o mažesnįjį – Kaliksu (iš lotynų k. calix, „taurė“). Šie pavadinimai pasirinkti dėl simbolikos, susijusios su sveikatos deive Higėja, tačiau Tarptautinė astronomų sąjunga jų kol kas nepatvirtino.

 Paviršius 

 Albedas, temperatūra ir regolitas 
miniatiūra|dešinėje|Higėjos pietinio pusrutulio albedo ir šešėlių žemėlapis stačiakampėje projekcijoje, sudarytas pagal LDT nuotraukas. Ryški dėmė matoma 290° ilgumoje ir −30° platumoje
Higėjos paviršius yra tamsus – jos vidutinis geometrinis albedas, t. y. gebėjimas atspindėti šviesą stebėtojo kryptimi, sudaro vos 6,3–7,2 %. Tai reiškia, kad ji atspindi labai mažą dalį ją pasiekiančios Saulės šviesos. Higėjos paviršiaus ryškumas yra nevienalytis: jis kinta priklausomai nuo to, kaip šviesa atsispindi nuo skirtingų sričių. Šiems svyravimams įtakos turi tiek atspindėjimo gebos (albedo) skirtumai, tiek šešėliai, susidarantys dėl reljefo ypatumų. Naudojantis Labai dideliu teleskopu (LDT) gautuose vaizduose matyti keletas ryškių dėmių, iš kurių viena ryškiausių yra pietiniame pusrutulyje – maždaug 290° ilgumoje ir −30° platumoje. Ši sritis atspindi 10 % daugiau šviesos nei vidutinis asteroido paviršius, todėl ji pastebimai išsiskiria bendrame blankiame fone. Be to, 60° ilgumoje ir 0° platumoje stebima didelė tamsi zona palei pusiaują. Tikėtina, kad tai ne kitokios cheminės sudėties regionas, o tiesiog šešėlis, susidaręs dėl vietovės ypatumų.

Higėjos paviršiaus temperatūra kinta priklausomai nuo kelių veiksnių – jos sukimosi, atstumo iki Saulės, taip pat paviršiaus grunto, ypač regolito, fizinių savybių. Šilčiausiame paviršiaus taške, kur Saulė yra tiesiai zenite, temperatūra gali pasiekti maždaug 230 K, o tai atitinka −43 °C. Tačiau tokia temperatūra yra laikina: Higėjai sukantis, jos apšviestos sritys keičiasi, o šiluma palaipsniui išsisklaido. Šešėlyje esančiuose regionuose temperatūra greitai krenta, o tai sukelia paros svyravimus. Vidutinė paviršiaus temperatūra taip pat keičiasi per visą jos orbitinį judėjimą. Kai Higėja yra arčiausiai Saulės, perihelyje, temperatūra gali pakilti iki 180 K (apie −93 °C), o afelyje – nukristi iki 150 K (apie −123 °C). Esant vidutiniam atstumui nuo Saulės – maždaug 3,14 astronominio vieneto – vidutinė paviršiaus temperatūra yra apie 163 K, arba −110 °C. Dėl tokio temperatūros režimo Higėja yra labai šaltas kūnas, padengtas dideliu kiekiu sušalusių lakiųjų medžiagų.

Higėja apibūdinama kaip objektas, turintis pastebimą dulkėtumą. Jos paviršius padengtas plonu regolito sluoksniu – smulkiagrūdėmis dulkėmis, o ne didelėmis uolienų nuolaužomis. Šios smulkios dulkės turi mažą šiluminę inerciją, t. y. greitai atiduoda sukauptą šilumą į kosmosą. Dėl to Higėjos paviršiaus temperatūra paprastai yra žemesnė, nei būtų galima tikėtis atsižvelgiant į jos atstumą nuo Saulės ir kitus veiksnius. Manoma, kad regolitas ant Higėjos yra dar smulkesnis ir dulkėtesnis nei regolitas ant Mėnulio. Tai rodo, kad asteroido paviršius yra labai „brandus“ – t. y. jis ilgą laiką patyrė kosminį poveikį, pavyzdžiui, meteoritų smūgius ir Saulės spinduliuotės įtaką. Šie procesai palaipsniui ardo ir smulkina medžiagą, formuodami ploną ir smulkų dulkių sluoksnį. Regolito sluoksnio storis Higėjos paviršiuje vertinamas mažiausiai 8 centimetrais. Regolito savybių tyrimai buvo atlikti analizuojant asteroido temperatūrą ir jo šiluminę spinduliuotę skirtinguose diapazonuose – infraraudonųjų, submilimetrinių ir mikrobangų. Rezultatai parodė, kad Higėjos paviršius yra šaltesnis nei tikėtasi, o tai lemia būtent jos regolito ypatumai.

 Sudėtis 
miniatiūra|dešinėje|Panašūs Cereros (raudona) ir Higėjos (mėlyna) spektrai matomosios ir artimosios infraraudonosios srities spinduliuotėje rodo, kad jų sudėtis yra panaši
Higėja yra anglinis asteroidas, kurio paviršių daugiausia sudaro mineralai, turintys vandens ir amonio, ypač filosilikatai ir karbonatai. Be to, jos paviršiuje aptikta vandens ledo pėdsakų. Informacija apie Higėjos sudėtį buvo gauta atliekant spektroskopinius stebėjimus – metodą, leidžiantį nustatyti objektų cheminę sudėtį analizuojant nuo jų paviršiaus atspindėtą šviesą. Matomosios ir artimosios infraraudonosios srities spektrų analizė klasifikuoja Higėją kaip C tipo asteroidą. C tipo asteroidų grupė yra paplitusi išorinėje pagrindinio asteroidų žiedo dalyje – būtent šioje Saulės sistemos zonoje Higėja ir yra. Šie asteroidai pasižymi tamsia spalva ir anglies junginių gausa, todėl jie yra svarbūs objektai tiriant mažųjų Saulės sistemos kūnų formavimosi ir evoliucijos procesus. 

Higėjos spektras ir paviršiaus sudėtis yra labai panašūs į anglies chondritų meteoritų ir nykštukinės planetos Cereros charakteristikas; ji netgi vadinama galimu „Cereros spektriniu dvyniu“. Panašumas į anglies chondritus, ypač į CM tipo chondritus, rodo, kad Higėja patyrė nedidelį terminį poveikį – jos mineralai beveik nebuvo veikiami aukštos temperatūros. Tuo pačiu metu asteroido paviršių šiek tiek paveikė vanduo, kuris pakeitė jo pirminę sudėtį. Būtent tai paverčia Higėją primityviu kosminiu kūnu, t. y. tokiu, kuris išliko beveik nepakitęs nuo Saulės sistemos susiformavimo laikų. Nežymūs skirtumai tarp Higėjos ir Cereros infraraudonųjų spindulių artimosios srities spektre rodo, kad hidratuotų ir amonio turinčių mineralų koncentracijos šiuose kūnuose šiek tiek skiriasi. Didelės skiriamosios gebos stebėjimai, atlikti Džeimso Vebo kosminiu teleskopu, parodė, kad filosilikatai Higėjos paviršiuje yra turtingi magnio ir priklauso amonio turinčiam saponitui – mineralui, kuris susidaro esant vandeniui.

 Tankis ir vidinė struktūra 
Remiantis 2020 ir 2021 metų vertinimais, Higėjos bendrasis tankis yra maždaug 1,94 ± 0,25 g/cm³ arba 2,06 ± 0,20 g/cm³. Šios vertės yra artimos nykštukinės planetos Cereros tankiui (2,16 g/cm³), o tai, atsižvelgiant į didelį Higėjos dydį, gali rodyti, kad jos vidinė struktūra yra diferencijuota. Kitaip tariant, Higėja, panašiai kaip planetos, sudaryta iš sluoksnių – tankesnio branduolio ir mažesnio tankio mantijos.

Egzistuoja tikimybė, kad po Higėjos paviršiumi yra didelis kiekis vandens ledo. Į tai nurodo keli veiksniai: vidutiniškai mažas jos tankis, spektroskopiniai stebėjimai, atskleidę vandens ledo buvimo požymius, taip pat didelių dubens formos kraterių, kurie paprastai susidaro po stiprių susidūrimų, nebuvimas. Manoma, kad po paviršiumi esantis ledas gali „suminkštinti“ smūgius, taip užkirsdamas kelią tokių kraterių susidarymui.

Jei remtumėmės didesniu tankio įverčiu – 2,06 g/cm³ – Higėja būtų viena iš tankiausių didžiųjų C tipo asteroidų, kurių skersmuo viršija 300 km. Palyginimui, daugumos tokių objektų tankis svyruoja nuo 1,5 iki 2,16 g/cm³. Tyrėjai, vadovaujami Pjero Vernacos, mano, kad tokios tankio vertės rodo mažą vidinės struktūros akytumą – tai reiškia, kad, skirtingai nuo daugelio mažesnių asteroidų, Higėjos sandara yra gana tanki. Jie taip pat daro prielaidą, kad tai gali būti ilgalaikio vandens poveikio uolienoms, iš kurių sudaryta Higėja, rezultatas: šis procesas, žinomas kaip vandeninė alteracija arba hidroterminis kitimas, senovėje galėjo „sucementuoti“ pirminę medžiagą, paversdamas kūną tvirtesniu ir tankesniu.

 Stebėjimai ir tyrimai 

 Stebėjimai 
Nors Higėja yra didžiausias kūnas išorinėje pagrindinio asteroidų žiedo dalyje, jos matomumas iš Žemės yra ribotas. Taip yra dėl mažo albedo (tamsaus paviršiaus su mažu atspindžio gebėjimu) ir didelio atstumo nuo Saulės. Dėl to Higėja, nepaisant savo didelio dydžio, atrodo labai blanki. Tarp pirmųjų 23 atrastų asteroidų ji yra trečia pagal blankumą: už ją silpniau matomi tik 13 Egerija ir 17 Tetidė.

Iki šiol astronomai užfiksavo 17 Higėjos įvykdytų žvaigždžių užtemimų (okultacijų) – kai asteroidas praskrieja priešais tolimą žvaigždę, laikinai ją užstodamas. Du iš jų, 2002 ir 2014 metais, stebėjo platus astronomų ratas. Tokie užtemimai yra svarbūs norint nustatyti tikslius kūno parametrus, nes leidžia patikslinti asteroido dydį, formą ir sukimosi ašies orientaciją. Hablo kosminis teleskopas atliko tikslinius Higėjos stebėjimus, tačiau neaptiko aplink ją jokių palydovų, didesnių nei 16 km skersmens, o tai rodo tikėtiną Higėjos izoliuotumą tarp kitų didelių asteroidų žiedo kūnų.

 Ryškis 
Regimasis ryškis yra kintamasis, priklausomas nuo Higėjos orbitos padėties ir tuo pačių besikeičiančio jos atstumo Žemės ir Saulės atžvilgiu. Įprastų opozicijų metu – kai Higėja yra arčiausiai Žemės savo orbitoje – jos ryškis siekia maždaug +10,2 magnitudės. Dėl to ji yra maždaug 10 000 kartų blankesnė už Vestą, vieną ryškiausių asteroidų. Norint stebėti Higėją tokiomis sąlygomis, reikalingas teleskopas, kurio apertūra būtų ne mažesnė kaip 4 coliai (100 mm). Tačiau palankiais opozicijos periodais, kai Higėja yra arti perihelio – artimiausio Saulės taško savo orbitoje – jos ryškis gali pasiekti +9,1 magnitudės. Tokiais atvejais ją galima įžiūrėti net per 10×50 žiūronus. Tai išskiria Higėją iš kitų didelių asteroidų: pavyzdžiui, 704 Interamnijos ir 511 Davidos, kurie dydžiu jai artimi, bet visada išlieka per daug blankūs, kad juos būtų galima stebėti be teleskopo.

Laikotarpyje tarp 2023 m. sausio ir 2028 m. sausio mėn. regimasis ryškis svyruos nuo +9,35 iki +12,1. 2023 m. kovo 27 d. 20:39 Higėja buvo nutolusi nuo Saulės per 436,14 mln. km, nuo Žemės per 495,98 mln. km ir jos regimasis ryškis buvo +11,43. Atsižvelgiant į tokį regimąjį ryškį, Higėja yra matoma naudojant žiūronus su 70-80 mm apertūra arba per nedidelį teleskopą.theskylive.com / Asteroid 10 Hygiea

Absoliutinis ryškis: +5,6.newton.spacedys.com / (10) Hygieaspacereference.org / Hygiea – 10 Hygiea (A849 GA)

 Tyrimai 
Iki šiol jokia kosminė misija tiesiogiai netyrinėjo Higėjos. 2006 metais astronomas Markas Saiksas kartu su kolegomis iš Planetų mokslo instituto (Planetary Science Institute) pasiūlė NASA misiją „Exploring the Very Earliest Epoch“ (EVE) pagal „Discovery“ programą. Idėja buvo paleisti modifikuotą kosminio aparato „Dawn“, kuris anksčiau tyrinėjo Vestą ir Cererą, versiją. Pagal pasiūlymą, startas turėjo įvykti 2011 metų spalį, o atvykimas prie Higėjos – 2021 metais. Tačiau NASA šios misijos nepatvirtino.

2013 metais prancūzų tyrėjai Pjeras Vernaca ir Filipas Lami pateikė Europos kosmoso agentūrai (EKA) misijos „INSIDER“ koncepciją vidutinio biudžeto misijų konkurse. Projektas numatė praskridimą pro du ar tris didelius pagrindinio žiedo asteroidus, su galimybe nuleisti vieną ar du nusileidimo aparatus ant jų paviršiaus. Tarp galimų misijos tikslų buvo svarstomi 10 Higėja ir 24 Temidė. Tačiau ir šis pasiūlymas nebuvo pasirinktas EKA įgyvendinimui. Tokių primityvių anglies asteroidų kaip Higėja tyrimai galėtų suteikti unikalių žinių apie sudėtį ir sąlygas, vyravusias Saulės sistemoje ankstyvaisiais jos formavimosi etapais. Tokių kūnų sudėties, geologijos ir evoliucijos ypatumai yra labai svarbūs norint suprasti vandens, organinių medžiagų ir kitų lakiųjų junginių kilmę vidinėje Saulės sistemos dalyje.

 Populiariojoje kultūroje 
„The Expanse“ visatoje (Džeimso S. A. Korio romanuose ir to paties pavadinimo seriale) asteroidas Higėja minimas kaip didžiulės kosminės stoties „Hygeia“, kurioje gyvena žmonės iš asteroidų žiedo, vieta. Higėja atlieka svarbų vaidmenį penktame ir šeštame serialo sezonuose, ypač penktojo sezono trečioje serijoje ji veikia kaip vienas iš pagrindinių punktų, per kuriuos veikia juostiečių () frakcija, vadovaujama Marco Inaroso. Kaip ir daugelis kitų gyvenviečių Žiede, Higėja kentėjo nuo aukštų Jungtinių Tautų Organizacijos įvestų mokesčių, kurie gerokai apsunkino jos gyventojų gyvenimą. Dėl to pagrindinių išteklių kaina stotyje buvo itin didelė, o dauguma gyventojų skurdo. Tokia situacija paskatino galingos juodosios rinkos plėtrą, ypač prekybą hidroponikos produkcija – augalais, auginamais specialiuose tirpaluose be dirvožemio. Būtent šios kultūros buvo gyvybiškai svarbios mitybai ir išlikimui atšiauriomis kosmoso kolonijų sąlygomis.

 Šaltiniai 

 Nuorodos 

 ssd.jpl.nasa.gov / 10 Hygiea (A849 GA) 
 theskylive.com / 10 Hygiea; Interactive star map of the sky visible from: Greenwich, United Kingdom (Interaktyvus dangaus žemėlapis skirtas stebėti Higėjos asteroidui, žvelgiant iš Grinvičo, Jungtinė Karalystė) 

Kategorija:Asteroidų žiedo asteroidai