Vesta (4) – a Naprendszer második legnagyobb tömegű aszteroidája

A Vestát Heinrich Wilhelm Olbers német csillagász fedezte fel 1807. március 29-én. A neves matematikus Carl Friedrich Gaussnak megengedte, hogy az aszteroidát az otthon és a tűzhely római szűz istennője, Vesta után nevezze el.

A Vesta 1807-es felfedezése után a következő 38 évben nem fedeztek fel aszteroidákat. Ez idő alatt a négy ismert aszteroidát a bolygók közé sorolták, és mindegyiknek saját bolygójelképe volt. A Vestát általában egy stilizált tűzhely () ábrázolta. Más szimbólumok a és . Mindegyik az eredeti szimbólum egyszerűsítése.

A Vesta a második legnagyobb tömegű égitest az aszteroidaövben. A Vesta belseje a felszínétől eltérő. A belső főövben található, körülbelül 2,50 AU távolságban. Térfogatát tekintve a 2 Pallashoz hasonló (bár ezt nem erősítették meg), de valamivel masszívabb.

A Vesta alakja a saját gravitációja alapján közel áll a gömb alakjához, de a nagy homorúság és a pólusnál lévő dudor (lásd alább a "Felszíni jellemzők" című részt) nem felel meg az IAU által a bolygónak minősítés kritériumainak. Mindenesetre ezt a határozatot az IAU tagsága elutasította, és a Vestát továbbra is aszteroidának fogják nevezni. Lehetséges azonban, hogy a Vesta a jövőben törpebolygóként szerepelhet, ha meggyőzően megállapítják, hogy alakja hidrosztatikus egyensúlyi állapotból származik.

Forgása aszteroidához képest gyors (5,342 h) és prográd, északi pólusa 20 h 32 perc jobbra emelkedés, +48° deklináció irányába mutat, kb. 10°-os bizonytalansággal. Ez 29°-os tengelyferdeséget ad.

A felszíni hőmérséklet a feltevések szerint -20°C között lehet, amikor a Nap a felszín felett van, és -190°C-ra csökken a téli póluson. A jellemző nappali és éjszakai hőmérséklet -60°C, illetve -130°C. Ez a becslés 1996. május 6-ra vonatkozik, nagyon közel a perihéliumhoz, míg a részletek az évszakok szerint némileg változnak.

A Vesta esetében a tudósok rendelkezésére áll a lehetséges minták nagy gyűjteménye, több mint 200 HED meteorit formájában, amelyek betekintést nyújtanak a Vesta geológiai történetébe és szerkezetébe.

A Vesta feltehetően egy fémes vas-nikkel magból áll, amely fölött egy sziklás olivin köpeny és egy felszíni kéreg található. A Ca-Al-gazdag zárványok első megjelenésétől (a Naprendszer első szilárd anyagának kb. 4567 millió évvel ezelőtti kialakulása) a valószínű idővonal a következő:

• A felhalmozódás körülbelül 2-3 millió év után fejeződött be.
• ²⁶Az Al radioaktív bomlása miatt bekövetkező teljes vagy csaknem teljes olvadás, ami a fémmag leválásához vezet 4-5 millió év múlva.
• Egy konvektív olvadt köpeny fokozatos kristályosodása. A konvekció akkor szűnt meg, amikor az anyag 80%-a kikristályosodott, körülbelül 6-7 millió év alatt.
• A maradék olvadt anyag extrudálása a kéreg kialakításához. Vagy bazaltos lávák formájában, fokozatos kitörésekben, vagy esetleg rövid életű magmaóceán kialakulásával.
• A kéreg mélyebb rétegei kikristályosodnak, és plutonikus kőzeteket alkotnak, míg a régebbi bazaltok az újabb felszíni rétegek nyomásának hatására metamorfizálódnak.
• A belső tér lassú lehűlése.

A Vesta az egyetlen ismert ép aszteroida, amelyet ezzel az eljárással hoztak felszínre. A vasmeteoritok és az azonosított anyatestek nélküli achondrit meteoritosztályok jelenléte azonban arra utal, hogy egykoron más differenciált, magmás történettel rendelkező bolygók is léteztek, amelyek azóta becsapódások által széttörtek.

A Vestian felszínének néhány jellegzetességét a Hubble-űrteleszkóp és földi távcsövek, például a Keck-űrteleszkóp segítségével sikerült feloldani.

A felszín legjelentősebb jellegzetessége egy 460 km átmérőjű, igen nagy kráter, amely a déli pólus közelében található. Szélessége a Vesta teljes átmérőjének mintegy 80%-a. A kráter feneke kb. 13 km mélyen van, pereme pedig 4-12 km-rel emelkedik a környező terület fölé, a teljes felszíni domborzat pedig kb. 25 km. A központi csúcs 18 km-rel emelkedik a kráterfenék fölé. Úgy gondolják, hogy a felelős becsapódás a Vesta teljes térfogatának mintegy 1%-át robbantotta fel, és valószínű, hogy a Vesta-család néven ismert kisebb aszteroidák egy csoportja ennek az ütközésnek a maradványa. Ha ez így van, akkor az a tény, hogy a Vesta-család 10 km-es darabjai a mai napig túlélték a bombázást, arra utal, hogy a kráter csak kb. 1 milliárd éves vagy annál fiatalabb. Ez lenne a HED meteoritok eredeti keletkezési helye is. Valójában az összes ismert V-típusú aszteroida együttesen a kidobott térfogatnak csak mintegy 6%-át teszi ki, a többi feltehetően vagy kis darabokban, a 3:1 Kirkwood-hasadékot megközelítve dobódott ki, vagy a sugárzás nyomása miatt perturbálódott el. A Hubble-felvételek spektroszkópiai elemzései kimutatták, hogy ez a kráter mélyen behatolt a kéreg több különböző rétegébe, és valószínűleg a köpenybe is, amire az olivin spektrális jelei utalnak. Érdekes módon a Vestát nem bontotta meg és nem is hozta felszínre egy ilyen nagyságrendű becsapódás.

Számos más nagy, körülbelül 150 km széles és 7 km mély kráter is található. Egy körülbelül 200 km átmérőjű sötét vonulatot a Vesta felfedezőjének tiszteletére Olbersnek neveztek el, de a domborzati térképeken nem úgy jelenik meg, mint egy friss kráter, és a természete jelenleg ismeretlen, talán egy régi bazaltfelszín. Referenciapontként szolgál, a 0°-os hosszúsági főmeridián pedig úgy van meghatározva, hogy a középpontján halad keresztül.

A keleti és a nyugati félteke jelentősen eltérő domborzatot mutat. A Hubble űrteleszkóp felvételeinek előzetes spektrális elemzése alapján úgy tűnik, hogy a keleti félgömbön erősen tükröződő, erősen kráteres "felföldi" terep található, régi, poros kőzetekkel és a kéreg mélyebb plutonikus rétegeibe benyúló kráterekkel. Másrészt a nyugati félteke nagy területeit sötét geológiai egységek foglalják el, amelyekről úgy gondolják, hogy felszíni bazaltok.

A Naprendszer különböző kis objektumai feltehetően a Vesta ütközésekből származó töredékei. Ilyen például a Vestoid aszteroidák és a HED meteoritok. Az 1929 Kollaa 1929 V-típusú aszteroidáról megállapították, hogy összetétele a kumulált eukrit meteoritokhoz hasonló, ami arra utal, hogy mélyen a Vesta kérgében keletkezett.

Mivel számos meteoritról úgy vélik, hogy a Vestáról származó darabok, a Vesta jelenleg egyike annak az öt azonosított naprendszeri égitestnek, amelyről fizikai mintákkal rendelkezünk; a többi a Mars, a Hold, a Wild 2 üstökös és maga a Föld.

A HED meteorit eredetének bizonyítéka

Ez a Dawn szonda adatain alapul, amely 10 hónapig keringett az aszteroidaövben lévő Vesta körül.

A Vesta a HED meteoritok forrása, amelyek a Földre hulló meteoritok mintegy 6%-át teszik ki. Ezek a meteoritok piroxént tartalmaznak, amely vasban és magnéziumban gazdag ásvány. Ezt pontosan megfeleltették a Dawn műszerei által a Vesta felszínén rögzített ásványi jeleknek.

Mérete és szokatlanul fényes felszíne miatt a Vesta a legfényesebb aszteroida, és időnként szabad szemmel is látható a sötét (fényszennyezett égbolton). A közelmúltban, 2007 májusában és júniusában a Vesta elérte a +5,4 magnitúdós csúcsmagnitúdót, ami 1989 óta a legfényesebb.

Abban az időben a szembenállás és a perihélium csak néhány hétre volt egymástól. Az Ophiuchus és a Scorpius csillagképekben volt látható.

Az északi félteke késő őszi, kevésbé kedvező oppozícióiban a Vesta még mindig +7,0 magnitúdó körül áll. A Vesta még a Nappal együttállásban is +8,5 körüli fényességű lesz; így szennyezésmentes égboltról távcsővel még a közeli szembenállásnál jóval kisebb elongációk mellett is megfigyelhető.