(4) Vesta

(4) Vesta

(4) Vesta és el segon objecte en més massa del cinturó d'asteroides i el tercer en tamany, en un diàmetro principal d'uns 530 quilómetros i una massa estimada del 9 % del cinturó d'asteroides sancer. Vesta va perdre prop del 1 % de la seua massa en un impacte ocorregut fa poc menys de mil millons d'anys. Molts fragments d'este impacte han chocat en la Terra, constituint una font rica d'informació sobre l'asteroide. Vesta és l'asteroide més lluent i l'únic en ocasions visible a simple vista com un astre de sexta magnitut. El punt més lluntà en la seua òrbita al Sol supera en no molt al punt més propenc al sol de l'òrbita de Ceres.

Descobriment

Vesta va ser descobert el 29 de març de 1807 des de Bremen pel mege i físic alemà Heinrich Wilhelm Olbers, les aficions del qual varen dur a estudiar l'òrbita dels cometes (de fet, va descobrir cinc cometes, ademés dels asteroides Vesta i Pala). Olbers va batejar a l'asteroide com Vesta, la deesa verge romana de la llar, a sugerència del matemàtic Carl Friedrich Gauss.

Despuix del descobriment de Vesta en 1807, es va tardar atres 38 anys en trobar un nou asteroide, (5) Astraea. Durant este temps, als quatre asteroides coneguts li'ls contava com a planetes i cada u tenia el seu propi símbol planetari. Vesta normalment era representat per la forma estilisada d'una altar en la seua flama sagrada (). És una simplificació del vell símbol . El símbol original de Gauss era .

Característiques físiques

Comparació de tamanys: els primers 10 asteroides comparats en la Lluna. Vesta és el quarto des de l'esquerra. El que està més cap a l'esquerra és Ceres, ara classificat com planeta nano).

Vesta és el segon cos en més massa en el cinturó d'asteroides (9 %) i el més dens dels asteroides. Els científics creuen que este cos presenta un interior diferenciat en capes, en un núcleu de ferro-níquel i un mant ric en olivino. Està en el Cinturó Interior Principal, que es troba per dins dels Buits de Kirkwood a 2.50 UA. És similar a (2) Pala en volum, pero significativament més massiu.

La forma de Vesta és relativament propenca a un esferoide achatado gravitacionalment relaixat, pero la gran concavitat i protrusión en el pol li descarten de ser considerat un planeta baix la Resolució XXVI 5 de la IAU. En qualsevol cas, esta resolució va ser rebujada pels membres de la IAU i Vesta continuarà sent considerat com a asteroide. No obstant, és possible que Vesta puga ser classificat com planeta nano en el futur, si es determina convincentement que la seua forma, a banda de la seua conca d'impactes massius en el pol sur, és deguda a equilibri hidrostàtic. «No crec que a Vesta li'l dega cridar asteroide», diu Tom McCord, un investigador adjunt del proyecte Dawn, en l'Institut Bear Fight, ubicat en Winthrop, Washington. «Vesta no solament és molt més gran, sino que ademés és un objecte evolucionat, a diferència de la majoria dels que denominem asteroides».

La seua rotació és relativament ràpida per a un asteroide (5.34 h) i prograda, en el pol nort apuntant en la direcció d'ascensió recta 20 h 32 min, declinació +48° en una incertitut d'uns 10°. Açò dona una oblicuitat de l'eclíptica de 29°.

Les temperatures en la superfície s'han estimat entorn als –20 °C en el Sol en lo alt, caent fins als –190 °C en el pol hivernal. Les temperatures típiques del dia i la nit són –60 °C i –130 °C, respectivament. Esta estimació és del 6 de maig de 1996, molt propenca al perihelio, mentres que els detalls varien alguna cosa entre temporades.

Òrbita

Vesta òrbita al voltant del Sol entre Mart i Júpiter, dins del cinturó d'asteroides, en un periodo de 3.6 anys terrestres, específicament en el cinturó d'asteroides interior, dins dels Buits de Kirkwood a 2.50 AU. La seua òrbita és moderadament inclinada (i = 7.1°, en comparació a 7° per a Mercurio i 17° per a Plutó) i en una excentricitat orbital moderada (i = 0.09, coincidente en el valor de 0.09 per a Mart).

Els fenomens d'autèntica resonància orbital entre asteroides es consideren improvables, per les seues chicotetes masses en relació en les seues grans distàncies, per lo que tals relacions deuen ser molt rares. No obstant, Vesta és capaç de capturar atres asteroides en relacions orbitales resonantes temporals 1:1 (durant periodos de fins a 2 millons d'anys o més). S'han identificat uns quaranta objectes en esta situació. Els objectes de tamany decamétrico detectats en el veïnat de Vesta per Dawn poden ser més cuasisatélites que satèlits pròpiament dits.

Sistemes de coordenades

Coexistixen dos sistemes de coordenades en us per a Vesta, en els seus respectius meridianos de referència separats per 150°. l'Unió Astronòmica Internacional va establir un sistema de coordenades en 1997 basat en les fotografies del Hubble, en el meridià principal passant pel centre de Olbers Regio, una zona obscura de 200 km de diàmetro. Quan la sonda Dawn va aplegar a Vesta, els científics de la missió varen trobar que l'ubicació del pol assumida per la UAI estava desplaçada 10°, de modo que el sistema de coordenades de la UAI es desplaçava a través de la superfície de Vesta a raó de 0.06° per any. Olbers Regio no és discernible de prop, i per lo tant no era adequada per a definir el meridià principal en la precisió necessària. Es va corregir el pol, pero també es va establir un nou meridià principal a 4° des del centre de Claudia, un cràter de 700 metros de diàmetro nítidament definit, que permet millorar els resultats de la pren de senyes cartogràfiques. Totes les publicacions de la NASA, incloent imàgens i mapes de Vesta, utilisen el meridià Claudiano, que no ha segut acceptat per la UAI. A la seua volta, el Grup de Treball de la UAI sobre Coordenades Cartogràfiques i Elements Rotacionales va recomanar un sistema de coordenades propi, corregint el pol pero girant la llongitut Claudiana en 150° per a fer coincidir el meridià de referència en Olbers Regio. Este sistema va ser acceptat per la UAI, encara que interromp els mapes preparats per l'equip del Dawn, que s'havien configurat de modo que cap de les principals característiques de la superfície de Vesta quedara en plans distints.

Estudis sobre Vesta

Comparació entre Vesta, Ceres i la Lluna.

L'estructura disposta en capes de Vesta (núcleu, mant, corfa) és la característica clau que fa que Vesta siga més semblat als planetes com la Terra, Venus i Mart, que atres asteroides. De la mateixa manera que els planetes, Vesta contenia suficient material radiactiu en el seu interior quan es va formar a partir de la colisió i fundició de fragments. Açò va lliberar suficient calor com para derretir la roca i permetre que les capes més llaugeres suraren cap a la superfície. Els científics criden a este procés "diferenciació".

En els primers temps del sistema solar, Vesta estava lo suficientment calent com per a que el seu interior es fonguera. Açò va provocar la seua diferenciació dels asteroides. És provable que tinga una estructura estratificada: un núcleu metàlic de ferro-níquel rodejat d'un mant d'olivina. La superfície és de roca basàltica formada d'antigues erupció volcàniques; òbviament va existir alguna classe de breu activitat volcànica. Açò fa que Vesta siga diferent als demés asteroides i en cert sentit ho acosta als planetes terráqueos, que varen sofrir processos geològics similars.

No obstant, no va ser l'únic de la seua classe: originalment varen existir en provabilitat dotzenes de grans planetoides, pero tots els demés varen ser fets péntols durant els primers temps de caos, formant famílies d'asteroides més chicotets. Es creu que els asteroides metàlics de ferro-níquel procedixen dels núcleus d'estos grans cossos, mentres que els rocosos procedixen dels seus mants i corfes.

Ni tan sols Vesta ha permaneixcut intacte. En 1996 el telescopi espacial Hubble va detectar un cràter enorme en Vesta, en un tamany 430 km i potser 1000 millons d'anys d'antiguetat. Es creu que este cràter pot ser l'orige dels chicotets asteroides de tipo V o Vestoides que es coneixen en l'actualitat.

En 2001 es va determinar que un d'estos asteroides cridat (1929) Kollaa no solament era un tros de Vesta, sino també que el lloc exacte de la seua formació va ser la part profunda de la corfa.

L'efecte Yarkovsky junt en el destorbament provocat per planetes i asteroides fan que la família Vesta es disperse. Algun d'estos asteroides, com (9969) Braille, s'han convertit en asteroides propencs a la Terra. Fragments més chicotets han plogut com meteorits. Es creu que Vesta és l'orige dels meteorits HED.

L'Institut de Ciència Especial i Astronáutica (Institute of Space and Astronautical Science, ISAS) va informar que els seus investigadors havien trobat aigua en Vesta despuix de realisar observacions en el telescopi d'infrarrojos de 3.8 m UKIRT en març de 2003. Es creu que els «minerals hidratados o hidroxidados de la superfície» procedixen d'impactes d'asteroides condritos carbonatados més que de Vesta en sí mateixa.

S'espera que el coneiximent que tenim de Vesta creixca tremendament despuix de l'entrada de la sonda espacial Dawn en òrbita al voltant de l'asteroide en agost de 2011, en la que permaneixerà fins a maig de 2012.

Geologia

Hi ha una gran colecció de mostres accessible als potencials científics, en forma de més de 200 meteorits HED, donant una idea de Vesta de l'història geològica i l'estructura.

Es creu que (4) Vesta posseïx un núcleu metàlic de ferro-níquel; més dalt, un mant rocós d'olivino i per últim una corfa. Des de la primera aparició d'inclusions riques en Calcio i Alumini (la primera matèria sòlida del sistema solar, format fa uns 4567 millons d'anys). Un possible cronograma de la geologia de Vesta és el següent:

• Es termina l'acreció despuix d'uns 2-3 millons d'anys.
• Es completa o casi es completa la fusió per la desintegració radiactiva del Al²⁶, que conduïx a la separació dels metals bàsics en uns 4-5 millons d'anys.
• Progressiva cristalisació d'un mant fos i convectivo. La convecció es deté quan prop del 80 % s'ha cristalizado, en aproximadament 6-7 millons d'anys.
• L'extrusió del material fos remanente per a formar la corfa. Cada lava basàltica en erupció progressives o possiblement formant un oceà de magma de curta vida.
• Les capes més profundes de la corfa cristaliza per a formar roques plutòniques, mentres que els vells basalts són metamorfizados per la pressió de les noves capes de superfície.
• Llent refredat de l'interior.

Diagrama d'elevació de 4 Vesta vist des del surest, mostrat el cràter del pol sur. Com determinen les imàgens del Telescopi espacial Hubble de maig de 1996.

Vesta és l'únic asteroide intacte conegut que ha segut repavimentado d'esta manera. No obstant, la presència de meteorits de ferro i acondrita sense pares identificats indica que una volta va haver uns atres planetesimals diferenciats en històries ígneas, que han segut fets añicos pels impactes.

La corfa de Vesta s'ha raonat que consistix en (en orde de profunditat creixent):

• Un regolito litificado, la font de les howarditas i les eucritas brecciadas.
• la lava basàltica que fluïx, la font de eucritas no acumulatives.
• Les roques plutòniques consistents en piroxeno, pigeonita i plagioclasa, la font de eucritas acumulatives.
• Les roques plutòniques riques en ortopiroxeno en grans porcions granuladas, la font de diogenites.

Basant-se en els tamanys d'asteroides de tipo V (que es pensa que són peces de la corfa de Vesta expulsats durant grans impactes) i la profunditat del cràter del pol sur, la corfa es pensa que té una gruixa d'uns 10 km.

Característiques de la superfície

Mapa d'elevació de 4 Vesta, a partir d'imàgens del Telescopi espacial Hubble de maig de 1996.

Algunes característiques de la superfície de Vesta s'han resolt utilisant el Telescopi espacial Hubble i atres telescopis terrestres com el Telescopi Keck.

La característica de la superfície més destacada és un enorme cràter de 460 km de diàmetro centrat prop del pol Sur al que se li ha posat el nom de Rheasilvia. El seu esgambi és el 80 % de tot el diàmetro de Vesta. El sol d'este cràter està a uns 13 km i la seua vora apareix 4-12 km per damunt del terreny circumdant, en una superfície total estimada d'uns 25 km. Un pic central apareix a uns 18 km cap a dalt del sol del cràter. S'estima que l'impacte responsable va excavar aproximadament el 1 % de tot el volum de Vesta i és provable que la família d'asteroides de Vesta i els asteroides tipo V són producte d'esta colisió. Si este és el cas, llavors, el fet de que 10 km de fragments de la família d'asteroides de Vesta i asteroides tipo V han sobrevixcut al bombardeig fins que el present indica que el cràter és solament de fa 1000 millons d'anys o més jove. També seria la zona d'orige dels meteorits HED. De fet, tots els asteroides tipo V presos en conte en conjunt són solament el 6 % del volum expulsat, el restant presumiblement són chicotets fragments, expulsats per uns buits de Kirkwood de relació 3:1 o pertorbats pel efecte Yarkovsky o pressió de radiació. Els anàlisis espectroscópicos de les imàgens del Telescopi espacial Hubble han demostrat que este cràter ha penetrat profundament a través de distintes capes de la corfa i possiblement en el mant que és indicat per firmes espectrals d'olivino. De modo interessant Vesta no va ser interromput ni repavimentado per un impacte d'esta magnitut.

Atres grans cràters d'uns 150 km d'ample i 7 km de profunditat també estan presents. Un albedo obscur característic d'uns 200 km ha segut nomenat Olbers en honor del descobridor de Vesta, pero no apareix en els mapes d'elevació com un cràter i la seua naturalea se seguix sense conéixer, tal volta una antiga superfície basàltica. Servix com a punt de referència de la llongitut (Meridiano zero) definit com el que passa a través del seu centre.

Els hemisferis oriental i occidental mostren terrenys considerablement diferents. Des dels anàlisis espectrals preliminars d'imàgens del Telescopi espacial Hubble, el hemisferi oriental sembla tindre algun tipo d'albedo alt, en un gran terreny en la part alta del cràter d'edat regolítica i els cràters investigats en capes plutòniques més profundes de la corfa. Per una atra part, grans regions del hemisferi occidental s'assumixen com a unitats geològiques obscures que es pensen que són de superfície basàltica, tal volta anàlec al Mar llunar.

Fragments

Varis chicotets objectes del sistema solar es creu que són fragments de Vesta causats per colisions. Els asteroides de la família Vesta i els meteorits HED són eixemples d'ells. S'ha determinat que l'asteroide tipo V (1929) Kollaa té una composició semblant a eucritas cumulativo, indicant el seu orige profunt dins de la corfa de Vesta.

Degut a que varis meteorits es pensa que són fragments de Vesta, este planeta actualment és un dels cinc cossos del sistema solar identificats dels que es tenen fragments físics. Els atres són Mart, la Lluna, el cometa 81P/Wild i la pròpia Terra.

Exploració de Vesta

Sonda espacial Dawn.

la sonda espacial Dawn de la NASA va ser llançada el 27 de setembre de 2007 i és la primera missió espacial a Vesta. Orbitó al voltant de l'asteroide durant nou mesos, des d'agost de 2011 fins a maig de 2012. Despuix Dawn va ser al seu atre objectiu en l'any 2015, Ceres i seguirà explorant el cinturó d'asteroides en una missió estesa utilisant tot el combustible restant. La nau espacial és la primera en poder entrar i deixar de orbitar al voltant de més d'un cos, gràcies als seus eficients motors a propulsió iònica.

En 2006 la NASA va intentar cancelar Dawn, alegant pressions presupostàries i qüestions tècniques, pero els científics varen apelar i es varen afegir 100 millons de dólars adicionals per a continuar el programa. El cost total de la missió serà d'uns 450 millons de dólars.

En els 14 mesos que Dawn va estar orbitando al voltant de Vesta, ha segut capaç de mapear la superfície de l'asteroide. De l'informació obtinguda a través d'estos mapes s'ha determinat que es varen produir dos grans events d'impacte meteoríticos, cridats Veneneia i Rheasilvia, que varen molejar inicialment l'aspecte de Vesta. No obstant, un atre gran event posterior, cridat Marcia, va molejar l'asteroide fins a la seua configuració actual.

Visibilitat

Vesta vist des de Sant Francisco el 14 de juny de 2007.

El seu tamany i la seua inusual superfície lluenta fan de Vesta l'asteroide més lluent i ocasionalment és visible per l'ull humà en cels obscurs sense polució. Recentment, en maig i juny de 2007, Vesta va alcançar un pic de magnitut de +5.4, la més lluenta des de 1989.

En eixe moment, l'oposició i el perihelio estaven sol a unes poques semanes de distància. Va ser visible en les constelacions d'Ofiuco i Scorpius.

S'han tingut oposicions menys favorables durant el final de l'autumne en el hemisferi nort de Vesta a una magnitut d'uns +7.0.

Inclús quan està en conjunció en el Sol, Vesta tindrà una magnitut d'uns +8.5, per tant, en un cel lliure de polució es pot observar en binoculares inclús a elongació molt menors que l'oposició propenca.

Vore també

• Llista d'asteroides del (1) al (100).

Bibliografia

• Keil, K. «Història Geològica de l'Asteroide 4 Vesta: El Planeta Terrestre Més chicotet.» En Bottke, William Alberto Cellino, Paolo Paolicchi i Richard P. Binzel, (coordinadors). Asteroides III, Univ. of Arizona Press (2002), ISBN 0-8165-2281-2
• «Horizons system». NASA JPL. Consultat el 20 de març de 2007. — Horisons que poden ser utilisats per a obtindre una efeméride actual