Vesta: najsvetlejši in drugi največji asteroid v Osončju

Odkrivanje

Vesto je 29. marca 1807 odkril nemški astronom Heinrich Wilhelm Olbers. Po njem je ugledni matematik Carl Friedrich Gauss asteroid poimenoval po rimski deviški boginji doma in ognjišča Vesti.

Po odkritju Veste leta 1807 naslednjih 38 let niso odkrili nobenega asteroida. V tem času so štiri znane asteroide šteli med planete in vsak je imel svoj planetarni simbol. Vesto je običajno predstavljalo stilizirano ognjišče (). Drugi simboli so in . Vsi so poenostavitve prvotnega simbola .

Fizikalne lastnosti

Vesta je drugo najbolj masivno telo v asteroidnem pasu. Vesta ima drugačno notranjost v primerjavi s površjem. Nahaja se v notranjem glavnem pasu, na razdalji približno 2,50 AU. Po prostornini je podobna 2 Pallas (čeprav to ni potrjeno), vendar je nekoliko masivnejša.

Vestina oblika je po lastni gravitaciji blizu obliki krogle, vendar zaradi velike konkavnosti in grudice na polu (glej "Značilnosti površja" spodaj) ne ustreza kriterijem, po katerih jo Mednarodna astronomska zveza šteje za planet. V vsakem primeru so člani IAU to resolucijo zavrnili in Vesto bodo še naprej imenovali asteroid. Vendar je možno, da bo Vesta v prihodnosti uvrščena med pritlikave planete, če bo prepričljivo ugotovljeno, da je njena oblika posledica hidrostatičnega ravnovesja.

Njegova rotacija je za asteroid zelo hitra (5,342 h) in poteka po programu, severni pol pa kaže v smeri desne ascence 20 h 32 min in deklinacije +48° z negotovostjo približno 10°. To pomeni osni nagib 29°.

Temperature na površju naj bi se gibale med približno -20 °C, ko je Sonce nad glavo, na zimskem polu pa se spustijo do približno -190 °C. Običajne dnevne in nočne temperature so -60 °C oziroma -130 °C. Ta ocena velja za 6. maj 1996, zelo blizu perihelija, podrobnosti pa se nekoliko spreminjajo glede na letni čas.

Geologija

Za Vesto je znanstvenikom na voljo velika zbirka možnih vzorcev v obliki več kot 200 meteoritov HED, ki omogočajo vpogled v geološko zgodovino in strukturo Veste.

Vesta naj bi bila sestavljena iz kovinskega železovo-nikljevega jedra, nad katerim sta kamnit olivinski plašč in površinska skorja. Od prvega pojava vključkov, bogatih s Ca-Al (prva trdna snov v Osončju, ki je nastala pred približno 4567 milijoni let), je verjetna naslednja časovnica:

• Akrecija se je končala po približno 2-3 milijonih let.
• Popolno ali skoraj popolno taljenje zaradi radioaktivnega razpada ²⁶Al, ki privede do ločitve kovinskega jedra pri približno 4-5 milijonih let.
• Postopna kristalizacija konvektantnega staljenega plašča. Konvekcija se je ustavila, ko je kristaliziralo približno 80 % snovi, torej pred približno 6-7 milijoni let.
• Iztiskovanje preostalega staljenega materiala, ki tvori skorjo. Bodisi kot bazaltna lava v postopnih izbruhih, bodisi v obliki kratkotrajnega magmatskega oceana.
• Globlje plasti skorje kristalizirajo in tvorijo plutonske kamnine, medtem ko starejši bazalti zaradi pritiska novejših površinskih plasti metamorfozirajo.
• Počasno ohlajanje notranjosti.

Vesta je edini znani nepoškodovani asteroid, ki so ga po tem postopku ponovno odkrili. Vendar prisotnost železovih meteoritov in razredov achondritnih meteoritov brez identificiranih matičnih teles kaže, da so nekoč obstajali tudi drugi diferencirani planetesimali z magmatsko zgodovino, ki so jih nato razbili udarci.

Značilnosti površine

Nekatere značilnosti Vestijanovega površja so bile razrešene s Hubblovim vesoljskim teleskopom in zemeljskimi teleskopi, npr. teleskopom Keck.

Najznačilnejša površinska značilnost je zelo velik krater s premerom 460 km, ki se nahaja v bližini južnega pola. Njegova širina je približno 80 % celotnega premera Veste. Dno tega kraterja je približno 13 km globoko, njegov rob pa se dviga od 4 do 12 km nad okolico, s skupnim reliefom površine približno 25 km. Osrednji vrh se dviga 18 km nad dnom kraterja. Domnevajo, da je udar, ki je povzročil trk, raznesel približno 1 % celotne prostornine Veste, in verjetno je skupina manjših asteroidov, znana kot družina Vesta, ostanek tega trka. Če je tako, potem dejstvo, da so 10-kilometrski odlomki družine Vesta do danes preživeli bombardiranje, kaže, da je krater star le približno 1 milijardo let ali manj. To bi bilo tudi prvotno mesto izvora meteoritov HED. Dejansko vsi znani asteroidi tipa V skupaj predstavljajo le približno 6 % izmetane prostornine, preostanek pa je verjetno v obliki majhnih fragmentov, ki so bili izmetani zaradi približevanja Kirkwoodovi vrzeli 3:1 ali pa so bili odrinjeni zaradi radiacijskega pritiska. Spektroskopske analize Hubblovih posnetkov so pokazale, da je ta krater prodrl globoko skozi več različnih plasti skorje in morda tudi v plašč, na kar kažejo spektralni znaki olivina. Zanimivo je, da Vesta ni bila porušena in se ni dvignila na površje zaradi udarca te velikosti.

Na območju je še več drugih velikih kraterjev, širokih približno 150 km in globokih 7 km. Temen element, širok približno 200 km, so poimenovali Olbers v čast Vestinega odkritelja, vendar se na zemljevidih višin ne pojavlja tako kot sveži krater, njegova narava pa za zdaj ni znana, morda gre za staro bazaltno površino. Služi kot referenčna točka, saj je skozi njeno središče določen glavni poldnevnik 0° zemljepisne dolžine.

Vzhodna in zahodna polobla imata izrazito različno površje. Po predhodnih spektralnih analizah posnetkov Hubblovega vesoljskega teleskopa se zdi, da ima vzhodna polobla zelo odbojen, močno razpokan "višinski" teren s starimi, prašnimi kamninami in kraterji, ki segajo v globlje plutonske plasti skorje. Po drugi strani pa velika območja zahodne poloble zavzemajo temne geološke enote, ki naj bi bile površinski bazalti.

Fragmenti

Različna majhna telesa v Osončju naj bi bila delci Veste, ki so nastali zaradi trkov. Takšni primeri so asteroidi Vestoid in meteoriti HED. Za asteroid tipa V 1929 Kollaa je bilo ugotovljeno, da je po sestavi podoben kumulativnim evkritnim meteoritom, kar kaže na njegov izvor globoko v Vestini skorji.

Ker naj bi bili številni meteoriti delci Veste, je Vesta trenutno eno od petih identificiranih teles Osončja, za katera imamo fizične vzorce; drugi so Mars, Luna, komet Wild 2 in Zemlja.

Dokaz o izvoru meteorita HED

To temelji na podatkih sonde Dawn, ki je 10 mesecev krožila okoli Veste v asteroidnem pasu.

Vesta je vir meteoritov HED, ki predstavljajo približno 6 % vseh meteoritov, ki padejo na Zemljo. Ti meteoriti vsebujejo piroksen, mineral, ki je bogat z železom in magnezijem. To se je natančno ujemalo z mineralnimi znaki na Vestinem površju, ki so jih posneli instrumenti sonde Dawn.

Vidnost

Zaradi svoje velikosti in nenavadno svetle površine je Vesta najsvetlejši asteroid, ki je občasno viden s prostim očesom na temnem (neosvetljenem) nebu. Nedavno, maja in junija 2007, je Vesta dosegla največjo magnitudo +5,4, najsvetlejšo po letu 1989.

Takrat sta bila opozicija in perihelij oddaljena le nekaj tednov. Opazen je bil v ozvezdjih Ophiuchus in Scorpius.

Ob manj ugodnih opozicijah v pozni jeseni na severni polobli ima Vesta še vedno magnitudo okoli +7,0. Tudi v konjunkciji s Soncem ima Vesta magnitudo okoli +8,5; tako jo je na neba brez onesnaženja mogoče opazovati z daljnogledom tudi pri mnogo manjših razdaljah, kot so blizu opozicije.