Веста: факты о самом ярком астероиде

01.08.2022
0
9 мин
66
Веста: факты о самом ярком астероиде

Здравствуйте, уважаемые посетители моего маленького сайта!

В этой статье я вам расскажу о самом ярком астероиде — Весте.

Веста — второе по массивности тело в поясе астероидов, уступающее только Церере, которая классифицируется как карликовая планета.

Самый яркий астероид в небе, Веста иногда видна с Земли невооруженным глазом.

Это первый из четырех крупнейших астероидов (Церера, Веста, Паллада и Гигея), который посетил космический корабль.

Миссия «Рассвет» облетела Весту в 2011 году, предоставив новое понимание этого каменистого мира.

На этом изображении гигантского астероида Веста

На этом изображении гигантского астероида Веста, полученном космическим кораблем НАСА Dawn, многочисленные ударные кратеры иллюстрируют бурную молодость астероида.

Небесная полиция

В 1596 году, определяя эллиптическую форму орбит планет, Иоганн Кеплер (Johannes Kepler) пришел к выводу, что в промежутке между Марсом и Юпитером должна существовать планета.

Математические расчеты Иоганна Даниэля Тициуса (Johann Daniel Titius) и Иоганна Элерта Боде (Johann Elert Bode) в 1772 году, позже известные как закон Тициуса-Боде, похоже, подтверждают это предсказание.

В августе 1798 года для поиска этой пропавшей планеты была сформирована группа, известная как Небесная полиция (Celestial Police).

Среди них был немецкий астроном Генрих Ольберс (Heinrich Olbers).

Ольберс открыл второй известный астероид Палладу.

В письме коллеге-астроному он выдвинул первую теорию происхождения астероидов.

Он писал: «Может быть, Церера и Паллада — всего лишь пара осколков… некогда большей планеты, которая когда-то занимала подобающее место между Марсом и Юпитером?»

Ольберс предположил, что осколки такой планеты пересекутся в точке взрыва и снова на прямо противоположной орбите.

Он каждую ночь наблюдал эти две области, а 29 марта 1807 года открыл Весту, став первым человеком, открывшим два астероида.

Измерив результаты наблюдений за несколько ночей, Ольберс отправил свои расчеты математику Карлу Фридриху Гауссу (Carl Friedrich Gauss), который замечательно вычислил орбиту Паллады всего за 10 часов.

Таким образом, ему была оказана честь назвать новое тело.

Он выбрал имя Веста, богиня домашнего очага и сестра Цереры.

Космический корабль НАСА Dawn получил это изображение с помощью своей камеры 17 июля 2011 года

Космический корабль НАСА Dawn получил это изображение с помощью своей камеры 17 июля 2011 года. Оно было получено с расстояния около 9 500 миль (15 000 километров) от протопланеты Веста. Каждый пиксель изображения соответствует примерно 0,88 мили (1,4 километра).

Физические характеристики Весты

Веста уникальна среди астероидов тем, что имеет светлые и темные пятна на поверхности, очень похожие на Луну.

Наземные наблюдения определили, что астероид имеет базальтовые области, а это означает, что лава когда-то текла по его поверхности.

Он имеет неправильную форму, примерно сплюснутого сфероида (в нетехнических терминах, несколько сглаженной сферы).

  • Диаметр: 329 миль (530 километров);
  • Масса: 5,886 х 1020 фунтов. (2,67 х 1020 кг);
  • Температура: от 85 до 255 К (от минус 306 до 0 градусов по Фаренгейту / от минус 188 до минус 18 градусов по Цельсию);
  • Альбедо: 0,4322;
  • Период вращения: 5,342 часа;
  • Орбитальный период: 3,63 года;
  • Эксцентриситет: 0,0886;
  • Афелий: 2,57 а.е.;
  • Перигелий: 2,15 а.е.;
  • Ближайшее сближение с Землей: 1,14 а.е.

Поверхность, состав и формирование

Когда Веста приблизилась к Земле в 1996 году, космический телескоп Хаббл нанес на карту ее топографическую поверхность и особенности.

Это выявило большой кратер на южном полюсе, который врезается в его внутреннюю часть.

Диаметр кратера составляет в среднем 460 километров — помните: сама Веста имеет диаметр всего 530 километров.

Он врезается в кору в среднем на 13 километров и, скорее всего, образовался в результате удара в начале жизни астероида.

Материал, выброшенный в результате этого столкновения, привел к образованию ряда меньших астероидов — Вестоидов, которые вращаются вокруг своего родителя, а также некоторых метеоритов, которые врезались в Землю.

В отличие от большинства астероидов, внутренняя часть Весты дифференцирована.

Как и планеты земной группы, астероид имеет кору из застывшей лавы, покрывающую каменистую мантию, и ядро из железа и никеля.

Это придает правдоподобие аргументу в пользу того, что Весту называют протопланетой, а не астероидом.

Ядро Весты быстро увеличивалось в течение первых 10 миллионов лет после образования Солнечной системы.

Базальтовая кора Весты тоже формировалась быстро, в течение нескольких миллионов лет.

Извержения вулканов на поверхности происходили из мантии и продолжались от 8 до 60 часов.

Сами потоки лавы варьировались от нескольких сотен метров до нескольких километров, с толщиной от 5 до 20 метров.

Сама лава быстро остыла только для того, чтобы снова быть засыпанной лавой, пока не сформировалась корка.

Гравитация сделала ее ядро массой около 18 процентов от массы Весты, или, пропорционально, около двух третей массы ядра Земли.

На самом деле, если бы не Юпитер, у Весты были бы хорошие шансы стать планетой.

«В поясе астероидов Юпитер так сильно всколыхнул вещи, что они не смогли легко срастись друг с другом», — сказал журналистам в 2012 году ученый Дэвид О’Брайен (David O’Brien) из Института планетологии в Тусоне, штат Аризона.

«Скорости в поясе астероидов были действительно высокими, и чем выше скорость, тем труднее вещам сливаться вместе под действием собственной гравитации», — добавил О’Брайен.

В 1960 году огненный шар, пронесшийся по небу над Милбилли, Австралия, возвестил о прибытии части Весты на Землю.

Почти полностью состоящий из пироксена, минерала, обнаруженного в потоках лавы, метеорит несет те же спектральные сигналы, что и Веста.

Космический аппарат НАСА Dawn, посетивший астероид в 2012 году, обнаружил, что на поверхности каменного тела находится удивительное количество водорода.

Он также обнаружил яркие отражающие области, которые, возможно, остались с момента его рождения.

«Наш анализ показывает, что этот яркий материал происходит из Весты и претерпел небольшие изменения с момента образования Весты более 4 миллиардов лет назад», — сказал Цзянь-Ян Ли (Jian-Yang Li), участник Dawn из Университета Мэриленда, Колледж-Парк, в своем заявлении.

Массивная гора возвышается над южным полюсом Весты.

Огромная гора достигает более 65 000 футов (20 километров) в высоту, что делает ее почти такой же высокой, как Олимп, самая большая гора (и вулкан) в Солнечной системе.

Olympus Mons парит примерно в 15 милях (24 километра) над поверхностью Марса.

«Южная полярная гора больше, чем большой остров Гавайи, самая большая гора на Земле, если измерять от дна океана», — сообщил главный исследователь Dawn Крис Рассел (Chris Russell) на астрономической конференции 2011 года.

«Он почти такой же высокий, как самая высокая гора в Солнечной системе, щитовой вулкан Олимп Монс на Марсе».

Когда-то по астероиду текла жидкая вода.

На изображениях, сделанных космическим аппаратом Dawn, видны изогнутые овраги и веерообразные отложения в восьми различных ударных кратерах Весты.

Считается, что все восемь кратеров образовались в течение последних нескольких сотен миллионов лет, что является довольно недавним периодом жизни астероида возрастом 4,5 миллиарда лет.

«Никто не ожидал найти доказательства наличия воды на Весте.

Поверхность очень холодная и на ней нет атмосферы, поэтому любая вода на поверхности испаряется», — заявила в заявлении НАСА ведущий автор исследования Дженнифер Скалли (Jennifer Scully), аспирант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

«Однако Веста оказалась очень интересным и сложным планетарным телом».

Скалли и ее команда думали, что особенности были созданы селевыми потоками, а не реками или ручьями с чистой водой, из которых вылеплены овраги Весты.

Они предположили, что метеориты, бомбардирующие астероид, растопили ледяные отложения под поверхностью, посылая жидкую воду и мелкие каменные частицы, стекающие по стенкам кратера.

Такая активность предполагает наличие льда, погребенного под поверхностью.

«Если бы он присутствовал сегодня, лед был бы погребен слишком глубоко, чтобы его могли обнаружить какие-либо инструменты Dawn», — сказала Скалли.

«Однако кратеры с изогнутыми оврагами связаны с изрытой местностью, что было независимо предложено в качестве доказательства потери летучих газов из Весты».

Лед мог быть ответственен за изменение поверхности Весты.

В 2017 году исследование показало, что гладкие участки местности на астероиде часто обладают высокой концентрацией водорода, что часто наблюдается, когда солнечная радиация разрушает молекулы воды.

«Мы предполагаем, что изменения поверхности в результате таяния подземного льда могут быть причиной сглаживания этих областей», — сказал Эссам Хегги (Essam Heggy), планетолог из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе.

«Погребенный лед мог быть поднят на поверхность после удара, в результате которого нагретый лед растаял и поднялся через трещины на поверхность».

Dawn также заметил признаки гидратированных минералов (минералов, содержащих молекулы воды) на поверхности Весты, что также может указывать на присутствие погребенного льда.

Гидратированные материалы были связаны с более древними ландшафтами и могли быть доставлены в результате ударов материала из более отдаленных уголков Солнечной системы.

Карта Весты с малой высоты выявила богатую геологию.

Крутые склоны астероида в сочетании с его высокой гравитацией позволяют камням катиться вниз, обнажая другой материал.

Рассвет обнаружил множество минералов, в том числе несколько ярких и темных материалов, которые могут иметь отношение к потенциальному погребенному льду.

На южной стороне астероида Веста виден огромный кратер

На южной стороне астероида Веста виден огромный кратер. На этом снимке астероид показан на изображении, полученном космическим телескопом Хаббл (вверху слева), в виде реконструкции, основанной на теоретических расчетах (вверху, справа) и в виде топологической карты (внизу).

Весталки, пришедшие на Землю

На самом деле уникальный состав Весты означает, что она отвечает за целую группу метеоритов.

Метеориты HED, состоящие из говардитов, эвкритов и диогенитов, рассказывают историю ранней жизни Весты.

Эвкриты образуются из застывшей лавы, а диогениты появляются из-под поверхности.

Ховардиты представляют собой комбинацию этих двух, образовавшихся, когда сильное воздействие смешало две части вместе.

Веста подозревалась как источник метеоритов HED с 1970 года.

Картографический спектрометр Dawn подтвердил это предположение.

Команда Dawn считает, что HED пришли из ударного бассейна под названием Реасильвия, в честь древнеримской весталки-жрицы-девственницы.

Имея диаметр 310 миль (500 километров), Реасильвия почти такая же большая, как сама Веста.

Скорее всего, он образовался в результате столкновения, оторвавшего большую часть коры южного полушария, обнажив внутреннюю часть астероида.

«Веста, вероятно, была близка к тому, чтобы разрушиться», — сказала главный исследователь Dawn Кэрол Рэймонд (Carol Raymond), отметив, что удар оставил концентрические наборы впадин — линий разлома — вокруг экватора Весты.

Параллельные желоба могут быть еще одним признаком огромного воздействия.

Рэймонд сказал Планетарному обществу, что наличие этих впадин свидетельствует о серьезном повреждении внутренней части астероида.

Если орбита Весты лежит за пределами Марса, то как ее осколки смогли попасть на Землю?

Фрагменты Весты проходят мимо Юпитера каждые три оборота вокруг Солнца, что позволяет гравитации самой большой планеты воздействовать на них.

Такое дергание могло сместить фрагменты достаточно, чтобы вызвать их возможное столкновение с Землей.

В результате Веста — одно из трёх тел, образцы с которых есть у учёных.

Два других — это Луна и Марс.

Изучение астероида

В сентябре 2007 года НАСА запустило миссию Dawn, которая уникальна тем, что это был первый аппарат, который вышел на орбиту вокруг одного тела Солнечной системы, а затем перешел ко второму.

Dawn (Рассвет) вышел на орбиту вокруг Весты в июле 2011 года.

После изучения астероида в течение года он покинул Весту и столкнулся с Церерой в марте 2015 года.

Миссия NASA Dawn заключается в изучении характеристик ранней Солнечной системы путем анализа двух очень разных астероидов.

Церера влажная, с сезонными полярными шапками и может иметь разреженную атмосферу.

Веста, с другой стороны, сухая и каменистая.

Изучение уникальных спектральных характеристик ее каменистой коры расширит наши знания о нашей планете, а также о Марсе и Меркурии.

Учитывая их размер, они считаются протопланетами или малыми планетами.

Гравитационное притяжение Юпитера нарушило их формирование.

Без присутствия газового гиганта эти двое вполне могли бы продолжать развиваться в полноразмерные планеты.

«Теперь мы знаем, что Веста — единственный неповрежденный многослойный планетарный строительный блок, сохранившийся с самых первых дней существования Солнечной системы», — заявила журналистам в 2012 году заместитель главного исследователя Dawn Кэрол Рэймонд (Carol Raymond) из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния.

Изучение Весты Dawn позволило создать лучшую на сегодняшний день карту астероида.

В октябре 2010 года космический телескоп Хаббл снова сфотографировал Весту.

Полученные данные показали, что астероид наклонен примерно на четыре градуса больше, чем первоначально предполагали ученые.

Эти выводы помогли НАСА разместить космический корабль на соответствующей полярной орбите вокруг астероида.

Рассвету требуется свет от солнца, чтобы выполнять свои задачи по картированию и визуализации.

Если у вас остались вопросы или вы хотите оставить комментарий по этой статье - напишите его в разделе комментариев ниже.

До скорых встреч! Заходите!

Средний балл: 0