4 Vesta -4 Vesta

4 Vesta⚶
Vesta v přírodní barvě.jpg
Skutečný barevný snímek Vesty pořízený Dawn
Objev
Objeveno uživatelem Heinrich Wilhelm Olbers
Datum objevení 29. března 1807
Označení
(4) Vesta
Výslovnost / ˈ v ɛ s t ə /
Pojmenoval podle
Vesta
Hlavní pás ( rodina Vesta )
Přídavná jména
  • Vestan
  • Vestian
Orbitální charakteristiky
Epocha 9. prosince 2014 (  2457000,5 JD )
Aphelion 2,57138 AU (384,673 Gm)
Přísluní 2,15221 AU (321,966 Gm)
2,36179 AU (353,319 Gm)
Excentricita 0,08874
3,63  roku (1 325,75 d )
19,34 km/s
20,86384°
Sklon 7,14043° do ekliptiky
5,58° do neproměnné roviny
103,85136°
26. prosince 2021
151,19853°
Satelity Žádný
Vlastní orbitální prvky
Správná hlavní poloosa
2,36151  AU
Správná excentricita
0,098758
Správný sklon
6,39234°
Správný střední pohyb
99,1888  stupňů  / rok
3,62944 rok
(1325,654 d )
Precese perihélia
36,8729 (2343 let)  arcsec  / rok
−39,5979 (2182 let)  arcsec  / rok
Fyzikální vlastnosti
Rozměry 572,6  km × 557,2  km × 446,4  km
Střední průměr
525,4 ± 0,2 km
Zploštění 0,2204
(8,66 ± 0,2) × 10 5  km 2
Hlasitost (7,46 ± 0,3) × 10 7  km 3
Hmotnost (2,590 76 ± 0,000 01 ) × 10 20  kg
Střední hustota
3,456 ± 0,035  g/ cm3
0,25 m/ s2
0,025  g
Rovníková úniková rychlost
0,36 km/s
0,2226 d (5,342 h)
Rovníková rychlost rotace
93,1 m/s
29°
Severní pól rektascenzi
20h 32m
Deklinace severního pólu
48°
0,423
Teplota min: 75  K (-198 °C)
max: 250 K (-23 °C)
PROTI
5,1 až 8,48
3.20
0,70″ až 0,22″

Vesta ( označení menší planety : 4 Vesta ) je jedním z největších objektů v pásu asteroidů se středním průměrem 525 kilometrů (326 mi). Byl objeven německým astronomem Heinrichem Wilhelmem Matthiasem Olbersem 29. března 1807 a je pojmenován po Vestě , panenské bohyni domova a krbu z římské mytologie .

Vesta je považována za druhý největší asteroid, jak hmotnostně, tak objemem, po trpasličí planetě Ceres , i když co do objemu se překrývá s nejistotou měření 2 Pallas . Měření mu dávají nominální objem jen o málo větší než u Pallas (asi o 5 % větší, což je velikost nejistot měření), ale je o 25 % až 30 % masivnější. Představuje odhadem 9 % hmotnosti pásu asteroidů . Vesta je jediná známá zbývající kamenná protoplaneta (s diferencovaným vnitřkem ) toho druhu, který tvořil pozemské planety . Četné úlomky Vesty byly vyvrženy při srážkách před jednou a dvěma miliardami let, které zanechaly dva obrovské krátery zabírající velkou část jižní polokoule Vesty. Trosky z těchto událostí dopadly na Zemi jako howardit-eukrit-diogenit (HED) meteority , které byly bohatým zdrojem informací o Vestě.

Vesta je nejjasnější asteroid viditelný ze Země. Pravidelně svítí stejně jako magnituda 5,1, kdy je slabě viditelná pouhým okem. Jeho maximální vzdálenost od Slunce je o něco větší než minimální vzdálenost Ceres od Slunce, ačkoli její oběžná dráha leží zcela uvnitř Ceres.

Kosmická loď NASA Dawn vstoupila na oběžnou dráhu kolem Vesty 16. července 2011 za účelem ročního průzkumu a 5. září 2012 opustila oběžnou dráhu Vesty na cestě do svého konečného cíle, Ceres. Výzkumníci pokračují ve zkoumání dat shromážděných Dawn , aby získali další pohled na formování a historii Vesty.

Dějiny

Objev

Vesta, Ceres a Měsíc s velikostmi zobrazenými v měřítku.

Heinrich Olbers objevil Pallas v roce 1802, rok po objevu Ceres . Navrhl, aby tyto dva objekty byly zbytky zničené planety . Poslal dopis se svým návrhem britskému astronomovi Williamu Herschelovi , v němž navrhl, že pátrání v blízkosti míst, kde se protínají oběžné dráhy Ceres a Pallas, by mohlo odhalit další fragmenty. Tyto orbitální průsečíky se nacházely v souhvězdích Cetus a Virgo . Olbers zahájil své pátrání v roce 1802 a 29. března 1807 objevil Vestu v souhvězdí Panny – náhoda, protože Ceres, Pallas a Vesta nejsou fragmenty většího těla. Vzhledem k tomu, že asteroid Juno byl objeven v roce 1804, stal se tím Vesta čtvrtým objektem, který byl identifikován v oblasti, která je nyní známá jako pás asteroidů . Objev byl oznámen v dopise adresovaném německému astronomovi Johannu H. Schröterovi z 31. března. Protože Olbers již měl zásluhy na objevení planety (Pallas; v té době byly asteroidy považovány za planety), dal tu čest pojmenovat svůj nový objev německému matematikovi Carlu Friedrichu Gaussovi , jehož orbitální výpočty umožnily astronomům potvrdit existence Ceres, prvního asteroidu, který vypočítal oběžnou dráhu nové planety v pozoruhodně krátkém čase 10 hodin. Gauss se rozhodl pro římskou panenskou bohyni domova a krbu, Vestu .

Jméno a symbol

Vesta byla čtvrtým objeveným asteroidem, odtud tedy číslo 4 v jeho formálním označení. Jméno Vesta , nebo jeho národní varianty, je v mezinárodním použití se dvěma výjimkami: Řecko a Čína. V řečtině bylo přijaté jméno helénským ekvivalentem Vesta, Hestia ( 4 Εστία ); v angličtině se toto jméno používá pro 46 Hestia (Řekové používají jméno „Hestia“ pro obě, přičemž čísla vedlejších planet se používají pro jednoznačnost). V čínštině se Vesta nazývá 'hvězda boha (dess)',灶神星 zàoshénxīng , pojmenovává asteroid pro roli Vesty, podobně jako čínská jména Uran , Neptun a Pluto .

Planetární symbol Vesta, jak byl zveřejněn v roce 1807.

Po svém objevu byla Vesta, stejně jako předtím Ceres, Pallas a Juno, klasifikována jako planeta a byl jí přiřazen planetární symbol . Symbol představoval oltář Vesty s posvátným ohněm a navrhl ho Gauss. V Gaussově pojetí, dnes již zastaralém, bylo toto nakresleno Gaussova verze astronomického symbolu pro Vestu. Symboly asteroidů byly postupně vyřazeny z astronomického použití po roce 1852, ale symboly pro první čtyři asteroidy byly vzkříšeny pro astrologii v 70. letech 20. století. Zkrácená moderní astrologická varianta symbolu Vesta je Astrologická verze astronomického symbolu pro Vesta(U+26B6 ⚶) .

Po objevení Vesty nebyly po dobu 38 let objeveny žádné další objekty a během této doby se předpokládalo, že sluneční soustava má jedenáct planet. V roce 1845 však začaly být rychlým tempem objevovány nové asteroidy a v roce 1851 jich bylo kromě osmi hlavních planet ( Neptun byl objeven v roce 1846) patnáct, každá s vlastním symbolem. Brzy se ukázalo, že by bylo nepraktické pokračovat ve vymýšlení nových planetárních symbolů donekonečna, a některé ze stávajících se ukázaly být obtížné rychle nakreslit. Toho roku se tímto problémem zabýval Benjamin Apthorp Gould , který navrhl číslování asteroidů v pořadí jejich objevu a umístění tohoto čísla na disk (kruh) jako obecný symbol asteroidu. Čtvrtý asteroid, Vesta, tak získal obecný symbol ④. Toto bylo brzy spojeno s názvem do oficiálního označení čísla a názvu, ④ Vesta , jak se zvýšil počet planetek. V roce 1858 byl kruh zjednodušen na závorky, (4) Vesta , které bylo snazší vysázet. Jiná interpunkce, jako 4) Vesta a 4, Vesta , byla také používána, ale v roce 1949 víceméně úplně vymřela. Dnes se používá buď Vesta , nebo častěji 4 Vesta .

První měření

Obrázek SPHERE je zobrazen vlevo, se syntetickým pohledem odvozeným ze snímků Dawn zobrazeným vpravo pro srovnání.

Fotometrická pozorování Vesty byla provedena na observatoři Harvard College v letech 1880–1882 a na Observatoire de Toulouse v roce 1909. Tato a další pozorování umožnila určit rychlost rotace Vesty v 50. letech 20. století. První odhady rychlosti rotace však přišly v úvahu, protože světelná křivka zahrnovala variace jak tvaru, tak albeda .

První odhady průměru Vesty se pohybovaly od 383 kilometrů (238 mi) v roce 1825 do 444 km (276 mi). EC Pickering vytvořil odhadovaný průměr 513 ± 17 km (319 ± 11 mi) v roce 1879, což se blíží moderní hodnotě středního průměru, ale následné odhady se pohybovaly od minima 390 km (242 mi) až po výška 602 km (374 mi) během příštího století. Naměřené odhady byly založeny na fotometrii . V roce 1989 byla tečkovaná interferometrie použita k měření rozměru, který se během rotační periody pohyboval mezi 498 a 548 km (309 a 341 mi). V roce 1991 byl pozorován zákryt hvězdy SAO 93228 Vestou z více míst na východě Spojených států a Kanady. Na základě pozorování ze 14 různých míst nejlépe odpovídal datům eliptický profil o rozměrech asi 550 km × 462 km (342 mi × 287 mi). Dawn toto měření potvrdil.

Vesta se stala prvním asteroidem, jehož hmotnost byla určena. Každých 18 let se k němu přiblíží asteroid 197 Arete0,04  AU Vesta. V roce 1966 Hans G. Hertz na základě pozorování gravitačních poruch Arete odhadl hmotnost Vesty na(1,20 ± 0,08) × 10 −10  M ( hmotnosti Slunce ). Následovaly přesnější odhady a v roce 2001 byly k výpočtu hmotnosti Vesta použity odchylky 17 Thetis .(1,31 ± 0,02) × 10 -10  M . Dawn to usoudila1,3029 × 10 −10  M .

Obíhat

Vesta obíhá kolem Slunce mezi Marsem a Jupiterem v pásu asteroidů s periodou 3,6 pozemského roku, konkrétně ve vnitřním pásu asteroidů, uvnitř Kirkwoodské mezery ve vzdálenosti 2,50 AU. Jeho dráha je mírně nakloněná ( i = 7,1°, ve srovnání se 7° pro Merkur a 17° pro Pluto ) a mírně excentrická ( e = 0,09, přibližně stejně jako pro Mars).

Skutečné orbitální rezonance mezi asteroidy jsou považovány za nepravděpodobné; vzhledem k jejich malým hmotnostem vzhledem k jejich velkým vzdálenostem by takové vztahy měly být velmi vzácné. Přesto je Vesta schopna zachytit jiné asteroidy do dočasných 1:1 rezonančních orbitálních vztahů (na období až 2 miliony let nebo více); takových objektů bylo identifikováno asi čtyřicet. Objekty o velikosti dekametrů detekované v blízkosti Vesta pomocí Dawn mohou být spíše takové kvazi-satelity než správné satelity.

Otáčení

Olbers Regio (tmavá oblast) definuje hlavní poledník v souřadnicovém systému IAU. Je zde zobrazen na snímku Vesty z Hubblea , protože na detailnějších snímcích Dawn není vidět.
Kráter Claudia (označený šipkou v dolní části detailního snímku vpravo) definuje hlavní poledník v souřadnicovém systému Dawn /NASA.

Rotace Vesty je pro asteroid relativně rychlá (5,342 h) a progreduje , přičemž severní pól míří ve směru rektaascenze 20 h 32 min, deklinace +48° (v souhvězdí Labutě ) s nejistotou asi 10°. To poskytuje axiální sklon 29°.

Souřadnicové systémy

Pro Vesta se používají dva podélné souřadnicové systémy s hlavními meridiány oddělenými o 150°. IAU vytvořila souřadnicový systém v roce 1997 na základě fotografií z HST , s hlavním poledníkem procházejícím středem Olbers Regio , tmavým útvarem o průměru 200 km. Když Dawn dorazil k Vestě, vědci mise zjistili, že poloha pólu předpokládaného IAU byla o 10° mimo, takže souřadnicový systém IAU se pohyboval po povrchu Vesty rychlostí 0,06° za rok, a také že Olbers Regio nebyl byly rozeznatelné z blízka, a tak nebyly dostatečné k definování nultého poledníku s potřebnou přesností. Opravili pól, ale také vytvořili nový hlavní poledník 4° od středu Claudie , ostře ohraničený kráter o průměru 700 metrů, což podle nich vede k logičtějšímu souboru mapovacích čtyřúhelníků. Všechny publikace NASA, včetně obrázků a map Vesty, používají Claudiánův poledník, což je pro IAU nepřijatelné. Pracovní skupina IAU pro kartografické souřadnice a rotační prvky doporučila souřadnicový systém, který by korigoval pól, ale otočil Claudiánskou zeměpisnou délku o 150°, aby se shodoval s Olbers Regio. To bylo přijato IAU, i když to narušuje mapy připravené týmem Dawn , které byly umístěny tak, aby neprotínaly žádné hlavní povrchové útvary.

Fyzikální vlastnosti

Relativní velikosti čtyř největších asteroidů. Vesta je druhá zleva.
Hmotnost 4 Vesta (modrá) ve srovnání s jinými velkými asteroidy: 1 Ceres , 2 Pallas , 10 Hygiea , 704 Interamnia , 15 Eunomia a zbytek hlavního pásu. Jednotka hmotnosti je × 1018 kg. Další objekty ve sluneční soustavě s přesně definovanými hmotnostmi v rámci faktoru 2 hmotnosti Vesta jsou Varda , Gǃkúnǁʼhòmdímà a Salacia (245, 136 a 492 × 1018 kg. respektive). V tomto rozsahu nejsou žádné měsíce: nejbližší, Tethys (Saturn III) a Enceladus (Saturn II) , mají více než dvojnásobek a méně než polovinu hmotnosti Vesty.

Vesta je druhým nejhmotnějším tělesem v pásu asteroidů , i když je pouze o 28 % hmotnější než Ceres, nejhmotnější těleso. Vesta je však nejhmotnějším tělesem, které se vytvořilo v pásu asteroidů, protože se předpokládá, že Ceres vznikla mezi Jupiterem a Saturnem. Hustota Vesty je nižší než u čtyř pozemských planet , ale je vyšší než u většiny asteroidů a také u všech měsíců ve Sluneční soustavě kromě Io . Rozloha Vesta je přibližně stejná jako rozloha země Pákistán , Venezuela , Tanzanie nebo Nigérie ; mírně pod 900 000 kilometrů čtverečních (350 000 čtverečních mil; 90 000 000 ha; 220 000 000 akrů). Má diferencovaný interiér. Vesta je jen o něco větší (525,4 ± 0,2 km ) než 2 Pallas (512 ± 3 km ) v objemu, ale je asi o 25 % masivnější.

Tvar Vesta se blíží gravitačně uvolněnému zploštělému sféroidu , ale velká konkávnost a výčnělek na jižním pólu (viz „ Povrchové rysy “ níže) v kombinaci s hmotností menší než5 × 10 20  kg bránilo tomu, aby byla Vesta automaticky považována za trpasličí planetu podle rezoluce XXVI 5 Mezinárodní astronomické unie (IAU) . Analýza tvaru a gravitačního pole Vesta z roku 2012 pomocí dat shromážděných kosmickou lodí Dawn ukázala, že Vesta v současné době není v hydrostatické rovnováze .

Odhaduje se, že teploty na povrchu leží mezi asi -20 °C (253 K) se Sluncem nad hlavou a na zimním pólu klesnou na asi -190 °C (83,1 K). Typické denní a noční teploty jsou -60 °C (213 K) a -130 °C (143 K). Tento odhad je pro 6. květen 1996, velmi blízko perihéliu , i když podrobnosti se poněkud liší podle ročních období.

Vlastnosti povrchu

Před příchodem kosmické lodi Dawn již byly některé povrchové útvary Vestan vyřešeny pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu a pozemních dalekohledů (např. Keck Observatory ). Příchod Dawn v červenci 2011 detailně odhalil složitý povrch Vesty.

Geologická mapa Vesta. Nejstarší a silně kráterované oblasti jsou hnědé; oblasti modifikované impakty Veneneia a Rheasilvia jsou fialové (formace Saturnalia Fossae na severu) a světle azurové (formace Divalia Fossae, rovníkové); vnitřek impaktní pánve Rheasilvia (na jihu) je tmavě modrý a sousední oblasti Rheasilvia ejecta (včetně oblasti v rámci Veneneia) jsou světle fialovomodré; oblasti upravené novějšími dopady nebo hromadným plýtváním jsou žluté/oranžové nebo zelené.

Krátery Rheasilvia a Veneneia

Severní (levá) a jižní (pravá) polokoule. Krátery „Sněhulák“ jsou v horní části levého obrázku; Vpravo dominují Rheasilvia a Veneneia (zelená a modrá). V obou jsou vidět paralelní žlaby. Barvy dvou polokoulí nejsou v měřítku a rovníková oblast není zobrazena.
Jižní pól Vesta, ukazující rozsah kráteru Rheasilvia.

Nejvýraznější z těchto povrchových útvarů jsou dva obrovské krátery, 500 kilometrů (311 mil) široký kráter Rheasilvia se středem poblíž jižního pólu a 400 km (249 mil) široký kráter Veneneia. Kráter Rheasilvia je mladší a překrývá kráter Veneneia. Vědecký tým Dawn pojmenoval mladší, výraznější kráter Rheasilvia , po matce Romula a Rema a bájné panně vestálky . Jeho šířka je 95 % středního průměru Vesta. Kráter je asi 19 km (12 mi) hluboký. Centrální vrchol se tyčí 23 km (14 mi) nad nejnižší měřenou částí dna kráteru a nejvyšší měřená část okraje kráteru je 31 km (19 mi) nad nejnižším bodem dna kráteru. Odhaduje se, že odpovědný dopad vyhloubil asi 1 % objemu Vesty a je pravděpodobné, že produkty této srážky jsou rodina Vesta a asteroidy typu V. Pokud je tomu tak, pak skutečnost, že 10 km (6,2 mil) úlomky přežily bombardování až do současnosti, naznačuje, že kráter je starý maximálně jen 1 miliardu let. Bylo by to také místo původu meteoritů HED . Všechny známé asteroidy typu V dohromady tvoří pouze asi 6 % vyvrženého objemu, zbytek pravděpodobně buď v malých úlomcích, vymrštěných přiblížením ke  Kirkwoodské mezeře 3:1 , nebo rozrušený Yarkovského efektem nebo tlakem záření . Spektroskopické analýzy snímků z HST ukázaly, že tento kráter pronikl hluboko přes několik odlišných vrstev kůry a možná i do pláště , jak naznačují spektrální znaky olivínu .

Velký vrchol v centru Rheasilvia je 20 až 25 km (12–16 mi) vysoký a 180 km (112 mi) široký a je pravděpodobně výsledkem dopadu v planetárním měřítku.

Další krátery

Kráter Aelia.
Feralia Planitia, starý, degradovaný kráter poblíž rovníku Vesta (zelený a modrý). Je 270 km (168 mil) napříč a předchází Rheasilvia (zelená dole).

Několik starých, degradovaných kráterů svou velikostí konkuruje Rheasilvii a Veneneii, i když žádný není tak velký. Patří mezi ně Feralia Planitia , zobrazená vpravo, která je 270 km (168 mi) napříč. Novější, ostřejší krátery dosahují až 158 km (98 mi) Varronilla a 196 km (122 mi) Postumia.

"Krátery sněhuláka"

„Krátery sněhuláka“ je neformální název pro skupinu tří sousedních kráterů na severní polokouli Vesty. Jejich oficiální názvy od největších po nejmenší (od západu k východu) jsou Marcia, Calpurnia a Minucia. Marcia je nejmladší a kříží Calpurnia. Minucia je nejstarší.

Krátery „Snowman“ od Dawn z 5 200 km (3 200 mi) v roce 2011
Detailní obrázek kráterů "Sněhulák".

Koryta

Většinu rovníkové oblasti Vesta tvoří řada paralelních koryt. Největší se jmenuje Divalia Fossa (10–20 kilometrů (6,2–12,4 mil) široký, 465 kilometrů (289 mil) dlouhý). Navzdory skutečnosti, že Vesta je jedna sedmina velikosti Měsíce, Divalia Fossa převyšuje Grand Canyon . Druhá série, nakloněná k rovníku, se nachází dále na sever. Největší ze severních koryt se jmenuje Saturnalia Fossa (≈ 40 km široký, > 370 km dlouhý). Předpokládá se, že tyto žlaby jsou rozsáhlá hlubina v důsledku dopadů, které vytvořily krátery Rheasilvia a Veneneia. Jsou to jedny z nejdelších propastí ve Sluneční soustavě , téměř stejně dlouhé jako Ithaka Chasma na Tethys . Mohou být zachyceny prohlubně, které vznikly po srážce jiného asteroidu s Vestou, což je proces, který se může odehrát pouze v tělese, které je, jako je Vesta, diferencované. Diferenciace Vesta je jedním z důvodů, proč ji vědci považují za protoplanetu.

Část Divalia Fossa s paralelními koryty na severu a jihu
Počítačem generovaný pohled na část Divalia Fossa

Složení povrchu

Informace o složení z viditelného a infračerveného spektrometru (VIR), detektoru gama záření a neutronů (GRaND) ​​a rámovací kamery (FC), všechny naznačují, že většina složení povrchu Vesta je v souladu se složením howarditu, eukritu. a diogenitové meteority. Oblast Rheasilvia je nejbohatší na diogenit, což odpovídá impaktnímu těžebnímu materiálu Rheasilvia z hlouběji uvnitř Vesty. Přítomnost olivínu v oblasti Rheasilvia by také odpovídala vykopávkám materiálu pláště. Nicméně olivín byl detekován pouze v lokalizovaných oblastech severní polokoule, nikoli v Rheasilvia. Původ tohoto olivínu je v současnosti neznámý.

Funkce spojené s těkavými látkami

Důlkový terén byl pozorován ve čtyřech kráterech na Vesta: Marcia, Cornelia, Numisia a Licinia. Vytvoření důlkového terénu je navrženo jako odplynění nárazově zahřátého těkavého nosného materiálu. Spolu s důlkovým terénem se v kráterech Marcia a Cornelia nacházejí křivočaré rokle. Křivočaré strže končí laločnatými nánosy, které jsou někdy pokryty důlkovým terénem a jsou navrženy tak, aby vznikly přechodným prouděním kapalné vody poté, co byly pohřbené usazeniny ledu roztaveny teplem nárazů. Byly také detekovány hydratované materiály, z nichž mnohé jsou spojeny s oblastmi tmavého materiálu. V důsledku toho se má za to, že tmavý materiál je z velké části složen z uhlíkatého chondritu, který se uložil na povrch nárazy. Uhlíkaté chondrity jsou poměrně bohaté na mineralogicky vázané OH.

Geologie

Výřez schéma vestanského jádra, pláště a kůry.
Meteorit Eukritu.

Vědcům je přístupná velká sbírka potenciálních vzorků z Vesty ve formě více než 1200  meteoritů HED (Vestan achondrites ), které umožňují nahlédnout do geologické historie a struktury Vesty. Studie zařízení NASA Infrared Telescope Facility (NASA IRTF) asteroidu (237442) 1999 TA 10 naznačují, že pochází z hlouběji ve Vestě než meteority HED.

Předpokládá se, že Vesta sestává z kovového železo-niklového jádra o průměru 214–226 km, překrývajícího skalnatého olivínového pláště s povrchovou kůrou . Od prvního výskytu inkluzí bohatých na vápník a hliník (první pevná hmota ve Sluneční soustavě , která vznikla asi před 4,567 miliardami let) je pravděpodobná časová osa následující:

Časová osa vývoje Vesta
2–3 miliony let Načítání dokončeno
4–5 milionů let Úplné nebo téměř úplné roztavení v důsledku radioaktivního rozpadu 26 Al , což vede k oddělení kovového jádra
6–7 milionů let Progresivní krystalizace konvekčního roztaveného pláště . Konvekce se zastavila, když asi 80 % materiálu vykrystalizovalo
Extruze zbývajícího roztaveného materiálu k vytvoření kůry , buď jako čedičové lávy v progresivních erupcích , nebo případně k vytvoření krátkotrvajícího magmatického oceánu.
Hlubší vrstvy kůry krystalizují za vzniku plutonických hornin, zatímco starší čediče jsou metamorfovány vlivem tlaku novějších povrchových vrstev.
Pomalé ochlazování interiéru

Vesta je jediný známý neporušený asteroid, který byl znovu objeven tímto způsobem. Z tohoto důvodu někteří vědci označují Vestu za protoplanetu. Přítomnost železných meteoritů a tříd achondritických meteoritů bez identifikovaných mateřských těles však naznačuje, že kdysi existovaly další diferencované planetesimály s magmatickými dějinami, které byly od té doby rozbity nárazy.

Složení vestanské kůry (podle hloubky)
Lithifikovaný regolit , zdroj howarditů a brekciovaných eukritů .
Čedičové lávové proudy , zdroj nekumulovaných eukritů .
Plutonické horniny sestávající z pyroxenu , pigeonitu a plagioklasu , zdroj kumulovaných eukritů .
Plutonické horniny bohaté na ortopyroxen s velkou zrnitostí, zdroj diogenitů .

Na základě velikostí asteroidů typu V (považovaných za kusy kůry Vesty vyvržené během velkých dopadů) a hloubky kráteru Rheasilvia (viz níže) se předpokládá, že kůra je tlustá zhruba 10 kilometrů (6 mil). . Nálezy ze sondy Dawn našly důkaz, že koryta, která se ovíjí kolem Vesty, by mohla být uchvácena nárazem vyvolaným zlomem (viz část Koryta výše), což znamená, že Vesta má složitější geologii než jiné asteroidy. Diferencovaný vnitřek Vesty naznačuje, že byla v minulosti v hydrostatické rovnováze a byla tedy trpasličí planetou, ale dnes tomu tak není. K impaktům, které vytvořily krátery Rheasilvia a Veneneia, došlo, když Vesta již nebyla dostatečně teplá a plastická na to, aby se vrátila do rovnovážného tvaru, pokřivila její kdysi zaoblený tvar a zabránila tomu, aby byla dnes klasifikována jako trpasličí planeta.

Regolit

Povrch Vesty je pokryt regolitem odlišným od toho, který se nachází na Měsíci nebo asteroidech, jako je Itokawa . Vesmírné zvětrávání totiž působí jinak. Povrch Vesta nevykazuje žádnou významnou stopu po nanofázovém železe , protože nárazové rychlosti na Vestu jsou příliš nízké na to, aby se z tavení a odpařování horniny stal znatelný proces. Místo toho v evoluci regolitu dominuje brekciace a následné smíchání světlých a tmavých složek. Tmavá složka je pravděpodobně způsobena spádem uhlíkatého materiálu, zatímco světlá složka je původní čedičová půda Vesta.

Fragmenty

Některá malá tělesa Sluneční soustavy jsou podezřelá jako úlomky Vesty způsobené nárazy. Příkladem jsou vestianské asteroidy a meteority HED . Bylo zjištěno, že asteroid typu V 1929 Kollaa má složení podobné kumulaci eukritických meteoritů, což naznačuje jeho původ hluboko v kůře Vesty.

Vesta je v současné době jedním z pouhých sedmi identifikovaných těles Sluneční soustavy , z nichž máme fyzické vzorky, pocházející z řady meteoritů, u nichž se předpokládá, že jsou fragmenty Vestan. Odhaduje se, že 1 ze 16 meteoritů pochází z Vesty. Další identifikované vzorky sluneční soustavy jsou ze samotné Země, meteority z Marsu , meteority z Měsíce a vzorky vrácené z Měsíce , kometa Wild 2 a asteroidy 25143 Itokawa a 162173 Ryugu .

Průzkum

Animace trajektorie Dawn od 27. září 2007 do 5. října 2018
   Svítání   ·   Země  ·   Mars  ·   4 Vesta  ·   1 Ceres
První snímek asteroidů ( Ceres a Vesta) pořízený z Marsu . Snímek pořídil vozítko Curiosity dne 20. dubna 2014.
Animace trajektorie Dawn kolem 4 Vesta od 15. července 2011 do 10. září 2012
   Svítání  ·   4 Vesta

V roce 1981 byl Evropské kosmické agentuře (ESA) předložen návrh mise asteroidu . Tato kosmická loď s názvem Asteroidal Gravity Optical and Radar Analysis ( AGORA ) měla odstartovat někdy v letech 1990–1994 a provést dva průlety velkých asteroidů. Preferovaným cílem pro tuto misi byla Vesta. AGORA by dosáhla pásu asteroidů buď gravitační trajektorií praku kolem Marsu nebo pomocí malého iontového motoru . Návrh však ESA odmítla. Poté byla navržena společná asteroidová mise NASA a ESA pro Multiple Asteroid Orbiter with Solar Electric Propulsion ( MAOSEP ), přičemž jeden z profilů mise zahrnoval oběžnou dráhu Vesta. NASA naznačila, že o misi asteroidu nemají zájem. Místo toho ESA připravila technologickou studii kosmické lodi s iontovým pohonem. Další mise do pásu asteroidů navrhly v 80. letech Francie, Německo, Itálie a Spojené státy, ale žádná nebyla schválena. Průzkum Vesty průletem a nárazovým penetrátorem byl druhým hlavním cílem prvního plánu víceúčelové sovětské mise Vesta , vyvinuté ve spolupráci s evropskými zeměmi pro realizaci v letech 1991–1994, ale zrušené z důvodu rozpadu Sovětského svazu. .

Umělcova koncepce Dawn obíhající kolem Vesty

Na začátku 90. let NASA zahájila Discovery Program , který měl být řadou nízkonákladových vědeckých misí. V roce 1996 studijní tým programu doporučil jako vysokou prioritu misi na průzkum pásu asteroidů pomocí kosmické lodi s iontovým motorem. Financování tohoto programu zůstávalo několik let problematické, ale v roce 2004 vozidlo Dawn prošlo kritickým přezkoumáním návrhu a stavba pokračovala.

Odstartovala 27. září 2007 jako první vesmírná mise k Vestě. 3. května 2011 získala Dawn svůj první zaměřovací snímek 1,2 milionu kilometrů od Vesta. Dne 16. července 2011 NASA potvrdila, že obdržela telemetrii od Dawn , která naznačuje, že kosmická loď úspěšně vstoupila na oběžnou dráhu Vesty. Měla obíhat kolem Vesty po dobu jednoho roku, do července 2012. Přílet Dawn se shodoval s pozdním létem na jižní polokouli Vesty, s velkým kráterem na jižním pólu Vesty ( Rheasilvia ) ve slunečním světle. Protože sezóna na Vestě trvá jedenáct měsíců, severní polokoule, včetně očekávaných kompresních zlomů naproti kráteru, bude viditelná pro kamery Dawn , než opustí oběžnou dráhu. Dawn opustil oběžnou dráhu kolem Vesty dne 4. září 2012 ve 23:26 PDT a vydal se do Ceres .

NASA/DLR zveřejnila snímky a souhrnné informace z průzkumné oběžné dráhy, dvou vysokohorských drah (60–70 m/pixel) a mapovací dráhy v malé výšce (20 m/pixel), včetně digitálních modelů terénu, videí a atlasů. Vědci také použili Dawn k výpočtu přesné hmotnosti a gravitačního pole Vesty. Následné stanovení složky J2 poskytlo odhad průměru jádra asi 220 km za předpokladu hustoty kůry podobné hustotě HED .

K datům Dawn má veřejnost přístup na webových stránkách UCLA .

Pozorování z oběžné dráhy Země

Postřehy z Úsvitu

Vesta se objeví, když se kosmická loď Dawn přiblíží a vstoupí na oběžnou dráhu:

Skutečné barevné obrázky

Podrobné snímky získané během mapovacích drah ve velkých nadmořských výškách (60–70 m/pixel) a v malých výškách (~20 m/pixel) jsou k dispozici na webu Dawn Mission společnosti JPL/NASA.

Viditelnost

Komentovaný snímek z povrchu Země v červnu 2007 s (4) Vesta.

Její velikost a neobvykle jasný povrch dělají z Vesty nejjasnější asteroid a občas je viditelná pouhým okem z tmavé oblohy (bez světelného znečištění ). V květnu a červnu 2007 dosáhla Vesta maximální magnitudy +5,4, nejjasnější od roku 1989. V té době dělilo opozici a perihélium jen několik týdnů. Ve své opozici 22. června 2018 byla ještě jasnější a dosáhla velikosti +5,3. Méně příznivé opozice během pozdního podzimu 2008 na severní polokouli měly Vesta stále magnitudu od +6,5 do +7,3. I když bude Vesta v konjunkci se Sluncem, bude mít magnitudu kolem +8,5; takže z oblohy bez znečištění jej lze pozorovat dalekohledem i v elongacích mnohem menších, než je blízkost opozice.

2010–2011

V roce 2010 se Vesta v noci ze 17. na 18. února dostala do opozice v souhvězdí Lva , asi o magnitudě 6,1, což je jasnost, díky které je viditelná v binokulárním dosahu, ale obecně ne pouhým okem . Za podmínek dokonalé tmavé oblohy, kde chybí veškeré světelné znečištění, může být viditelný pro zkušeného pozorovatele bez použití dalekohledu nebo dalekohledu. Vesta se znovu dostala do opozice 5. srpna 2011 v souhvězdí Kozoroha o síle 5,6 magnitudy.

2012–2013

Vesta byla opět v opozici 9. prosince 2012. Podle časopisu Sky and Telescope se letos Vesta během zimy 2012 a jara 2013 dostala do vzdálenosti asi 6 stupňů od 1 Ceres . Vesta oběhne Slunce za 3,63 roku a Ceres za 4,6 roku, tak každých 17,4 roku Vesta předběhne Ceres (předchozí předjetí bylo v dubnu 1996). Dne 1. prosince 2012 měla Vesta magnitudu 6,6, ale do 1. května 2013 klesla na 8,4.

2014

Konjunkce Ceres a Vesta poblíž hvězdy Gamma Virginis dne 5. července 2014 v souhvězdí Panny .

Ceres a Vesta se na noční obloze v červenci 2014 dostaly na jeden stupeň od sebe.

Viz také

Poznámky

Reference

Bibliografie

  • The Dawn Mission to Minor Planets 4 Vesta a 1 Ceres , Christopher T. Russell a Carol A. Raymond (Editoři), Springer (2011), ISBN  978-1-4614-4903-4
  • Keil, K.; Geologická historie asteroidu 4 Vesta: Nejmenší terestrická planeta v asteroidech III , William Bottke, Alberto Cellino, Paolo Paolicchi a Richard P. Binzel, (Editoři), University of Arizona Press (2002), ISBN  0-8165-2281-2

externí odkazy

Toto video zkoumá krajinu, historii a vlastnosti planety Vesta.