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4 Vesta

Vesta ( designación de planeta menor : 4 Vesta ) es uno de los objetos más grandes del cinturón de asteroides , con un diámetro medio de 525 kilómetros (326 millas). [10] Fue descubierto por el astrónomo alemán Heinrich Wilhelm Matthias Olbers el 29 de marzo de 1807 [6] y lleva el nombre de Vesta , la diosa virgen del hogar y el hogar de la mitología romana . [19]

Se cree que Vesta es el segundo asteroide más grande, tanto en masa como en volumen, después del planeta enano Ceres . [20] [21] [22] Las mediciones le dan un volumen nominal sólo ligeramente mayor que el de Palas (aproximadamente un 5% mayor), pero es entre un 25% y un 30% más masivo. Constituye aproximadamente el 9% de la masa del cinturón de asteroides . [23] Vesta es el único protoplaneta rocoso (con un interior diferenciado ) que queda del tipo que formó los planetas terrestres . [24] [25] [26] Numerosos fragmentos de Vesta fueron expulsados ​​por colisiones hace uno y dos mil millones de años que dejaron dos enormes cráteres que ocuparon gran parte del hemisferio sur de Vesta. [27] [28] Los escombros de estos eventos han caído a la Tierra como meteoritos de howardita-eucrita-diogenita (HED) , que han sido una rica fuente de información sobre Vesta. [29] [30] [31]

Vesta es el asteroide más brillante visible desde la Tierra. Generalmente es tan brillante como de magnitud 5,1, [18] en cuyo momento es apenas visible a simple vista. Su distancia máxima al Sol es ligeramente mayor que la distancia mínima de Ceres al Sol, [e] aunque su órbita se encuentra completamente dentro de la de Ceres. [32]

La nave espacial Dawn de la NASA entró en órbita alrededor de Vesta el 16 de julio de 2011 para una exploración de un año y abandonó la órbita de Vesta el 5 de septiembre de 2012 [33] en ruta hacia su destino final, Ceres. Los investigadores continúan examinando los datos recopilados por Dawn para obtener información adicional sobre la formación y la historia de Vesta. [34] [35]

Historia

Descubrimiento

Vesta, Ceres y la Luna con tamaños mostrados a escala

Heinrich Olbers descubrió Palas en 1802, un año después del descubrimiento de Ceres . Propuso que los dos objetos eran restos de un planeta destruido . Envió una carta con su propuesta al astrónomo británico William Herschel , sugiriendo que una búsqueda cerca de los lugares donde se cruzaban las órbitas de Ceres y Palas podría revelar más fragmentos. Estas intersecciones orbitales estaban ubicadas en las constelaciones de Cetus y Virgo . [36] Olbers comenzó su búsqueda en 1802, y el 29 de marzo de 1807 descubrió Vesta en la constelación de Virgo, una coincidencia, porque Ceres, Palas y Vesta no son fragmentos de un cuerpo más grande. Dado que el asteroide Juno fue descubierto en 1804, Vesta se convirtió en el cuarto objeto identificado en la región que ahora se conoce como cinturón de asteroides . El descubrimiento fue anunciado en una carta dirigida al astrónomo alemán Johann H. Schröter el 31 de marzo. [37] Debido a que Olbers ya tenía crédito por el descubrimiento de un planeta (Pallas; en ese momento, los asteroides eran considerados planetas), le dio el honor de nombrar su nuevo descubrimiento al matemático alemán Carl Friedrich Gauss , cuyos cálculos orbitales habían permitido a los astrónomos para confirmar la existencia de Ceres, el primer asteroide, y que había calculado la órbita del nuevo planeta en el sorprendentemente corto tiempo de 10 horas. [38] [39] Gauss se decidió por la diosa virgen romana del hogar y la chimenea, Vesta . [40]

Nombre y símbolo

Vesta fue el cuarto asteroide descubierto, de ahí el número 4 en su designación formal. El nombre Vesta , o variantes nacionales del mismo, es de uso internacional con dos excepciones: Grecia y China. En griego , el nombre adoptado fue el equivalente helénico de Vesta, Hestia ( 4 Εστία ); en inglés, ese nombre se usa para 46 Hestia (los griegos usan el nombre "Hestia" para ambos, y los números de planetas menores se usan para desambiguación). En chino , a Vesta se le llama la 'estrella del dios del hogar',灶神星 zàoshénxīng , nombrando al asteroide según el papel de Vesta, similar a los nombres chinos de Urano , Neptuno y Plutón . [F]

Tras su descubrimiento, Vesta fue, como antes Ceres, Palas y Juno, clasificada como planeta y se le dio un símbolo planetario . El símbolo representaba el altar de Vesta con su fuego sagrado y fue diseñado por Gauss. [41] [42] En la concepción de Gauss, ahora obsoleta, esto se trazóVersión de Gauss del símbolo astronómico de Vesta: su formulario está en proceso para Unicode 17.0 como U+1F777 🝷. [43] [44] [g] Los símbolos de los asteroides se retiraron gradualmente del uso astronómico después de 1852, pero los símbolos de los primeros cuatro asteroides resucitaron para la astrología en la década de 1970. La variante astrológica moderna abreviada del símbolo de Vesta esVersión astrológica del símbolo astronómico de Vesta.(U+26B6⚶) . [43] [h]

Después del descubrimiento de Vesta, no se descubrieron más objetos durante 38 años, y durante este tiempo se pensaba que el Sistema Solar tenía once planetas. [49] Sin embargo, en 1845, se empezaron a descubrir nuevos asteroides a un ritmo rápido, y en 1851 había quince, cada uno con su propio símbolo, además de los ocho planetas principales ( Neptuno había sido descubierto en 1846). Pronto quedó claro que no sería práctico seguir inventando nuevos símbolos planetarios indefinidamente, y algunos de los existentes resultaron difíciles de dibujar rápidamente. Ese año, el problema fue abordado por Benjamin Apthorp Gould , quien sugirió numerar los asteroides en su orden de descubrimiento, y colocar este número en un disco (círculo) como símbolo genérico de un asteroide. Así, el cuarto asteroide, Vesta, adquirió el símbolo genérico ④. Esto pronto se combinó con el nombre en una designación de nombre numérico oficial, ④ Vesta , a medida que aumentaba el número de planetas menores. En 1858, el círculo se había simplificado a paréntesis, (4) Vesta , que eran más fáciles de componer. También se utilizaron otras puntuaciones, como 4) Vesta y 4, Vesta , pero habían desaparecido más o menos por completo en 1949. [50]

Mediciones tempranas

La imagen SPHERE se muestra a la izquierda, con una vista sintética derivada de las imágenes de Dawn a la derecha para comparar. [51]

Se realizaron observaciones fotométricas de Vesta en el Observatorio de la Universidad de Harvard en 1880-1882 y en el Observatorio de Toulouse en 1909. Estas y otras observaciones permitieron determinar la velocidad de rotación de Vesta en la década de 1950. Sin embargo, las primeras estimaciones de la tasa de rotación quedaron en duda porque la curva de luz incluía variaciones tanto en la forma como en el albedo . [52]

Las primeras estimaciones del diámetro de Vesta oscilaron entre 383 kilómetros (238 millas) en 1825 y 444 km (276 millas). EC Pickering produjo un diámetro estimado de 513 ± 17 km (319 ± 11 mi) en 1879, que está cerca del valor moderno para el diámetro medio, pero las estimaciones posteriores variaron desde un mínimo de 390 km (242 mi) hasta un de altura de 602 km (374 millas) durante el próximo siglo. Las estimaciones medidas se basaron en fotometría . En 1989, se utilizó la interferometría moteada para medir una dimensión que variaba entre 498 y 548 km (309 y 341 millas) durante el período de rotación. [53] En 1991, se observó una ocultación de la estrella SAO 93228 por Vesta desde múltiples lugares en el este de Estados Unidos y Canadá. Según observaciones de 14 sitios diferentes, el mejor ajuste a los datos fue un perfil elíptico con dimensiones de aproximadamente 550 km × 462 km (342 mi × 287 mi). [54] Dawn confirmó esta medida. [i] Estas mediciones ayudarán a determinar la historia térmica, el tamaño del núcleo, el papel del agua en la evolución de los asteroides y qué meteoritos encontrados en la Tierra provienen de estos cuerpos, con el objetivo final de comprender las condiciones y procesos presentes en las primeras etapas del sistema solar. época y el papel del contenido y tamaño del agua en la evolución planetaria. [55]

Vesta se convirtió en el primer asteroide en cuya masa se determinó. Cada 18 años, el asteroide 197 Arete se acerca dentro de0,04  UA de Vesta. En 1966, basándose en observaciones de las perturbaciones gravitacionales de Arete por parte de Vesta, Hans G. Hertz estimó la masa de Vesta en(1,20 ± 0,08) × 10 −10  M ☉ ( masas solares ). [56] Siguieron estimaciones más refinadas, y en 2001 las perturbaciones de 17 Thetis se utilizaron para calcular la masa de Vesta que sería(1,31 ± 0,02) × 10 −10  M ☉ . [57] Dawn determinó que era1,3029 × 10 −10  M ☉ .

Orbita

Vesta orbita el Sol entre Marte y Júpiter, dentro del cinturón de asteroides , con un período de 3,6 años terrestres, [6] concretamente en el cinturón de asteroides interior, interior al hueco de Kirkwood a 2,50 AU. Su órbita está moderadamente inclinada ( i = 7,1°, en comparación con los 7° de Mercurio y los 17° de Plutón ) y moderadamente excéntrica ( e = 0,09, aproximadamente lo mismo que la de Marte). [6]

Se considera improbable que se produzcan verdaderas resonancias orbitales entre asteroides; debido a sus pequeñas masas en relación con sus grandes separaciones, tales relaciones deberían ser muy raras. [58] Sin embargo, Vesta es capaz de capturar otros asteroides en relaciones orbitales resonantes temporales 1:1 (por períodos de hasta 2 millones de años o más); Se han identificado unos cuarenta objetos de este tipo. [59] Los objetos del tamaño de un decámetro detectados en las cercanías de Vesta por Dawn pueden ser cuasi -satélites en lugar de satélites propiamente dichos. [59]

Rotación

La rotación de Vesta es relativamente rápida para un asteroide (5.342 h) y prógrada , con el polo norte apuntando en dirección de ascensión recta 20 h 32 min, declinación +48° (en la constelación de Cygnus ) con una incertidumbre de aproximadamente 10°. Esto da una inclinación axial de 29°. [60]

Sistemas coordinados

Para Vesta se utilizan dos sistemas de coordenadas longitudinales, con meridianos principales separados por 150°. La IAU estableció un sistema de coordenadas en 1997 basado en fotografías del Hubble , con el meridiano principal pasando por el centro de Olbers Regio, una característica oscura de 200 km de diámetro. Cuando Dawn llegó a Vesta, los científicos de la misión descubrieron que la ubicación del polo asumido por la IAU estaba desviada en 10°, de modo que el sistema de coordenadas de la IAU se desplazaba a través de la superficie de Vesta a 0,06° por año, y también que Olbers Regio no estaba perceptible desde cerca, por lo que no era adecuado para definir el primer meridiano con la precisión que necesitaban. Corregieron el polo, pero también establecieron un nuevo meridiano principal a 4° del centro de Claudia , un cráter claramente definido de 700 metros de ancho, que, según dicen, da como resultado un conjunto más lógico de cuadriláteros cartográficos. [61] Todas las publicaciones de la NASA, incluidas imágenes y mapas de Vesta, utilizan el meridiano Claudiano, lo cual es inaceptable para la IAU. El Grupo de Trabajo de la IAU sobre Coordenadas Cartográficas y Elementos de Rotación recomendó un sistema de coordenadas, corrigiendo el polo pero rotando la longitud Claudia 150° para coincidir con Olbers Regio. [62] Fue aceptado por la IAU, aunque altera los mapas preparados por el equipo de Dawn , que habían sido colocados de manera que no dividieran ninguna característica importante de la superficie. [61] [63]

Características físicas

Tamaños relativos de los cuatro asteroides más grandes. Vesta es la segunda desde la izquierda.
La masa de 4 Vesta (azul) en comparación con otros asteroides grandes: 1 Ceres , 2 Pallas , 10 Hygiea , 704 Interamnia , 15 Eunomia y el resto del Cinturón Principal. La unidad de masa es × 10.18 kilogramos. Otros objetos del Sistema Solar con masas bien definidas dentro de un factor de 2 de la masa de Vesta son Varda , Gǃkúnǁʼhòmdímà y Salacia (245, 136 y 492 × 1018 kilogramos. respectivamente). No hay lunas en este rango: las más cercanas, Tetis (Saturno III) y Encelado (Saturno II) , tienen más del doble y menos de la mitad de la masa de Vesta.

Vesta es el segundo cuerpo más masivo del cinturón de asteroides , aunque sólo tiene un 28% de masa que Ceres, el cuerpo más masivo. [64] [23] Vesta es sin embargo el cuerpo más masivo que se formó en el cinturón de asteroides, ya que se cree que Ceres se formó entre Júpiter y Saturno. La densidad de Vesta es menor que la de los cuatro planetas terrestres pero es mayor que la de la mayoría de los asteroides, así como la de todas las lunas del Sistema Solar excepto Io . La superficie de Vesta es aproximadamente la misma que la superficie terrestre de Pakistán , Venezuela , Tanzania o Nigeria ; poco menos de 900.000 kilómetros cuadrados (350.000 millas cuadradas; 90.000.000 ha; 220.000.000 acres). Tiene un interior diferenciado. [24] Vesta es sólo un poco más grande (525,4 ± 0,2 km [10] ) que 2 Palas (512 ± 3 km ) de diámetro medio, [65] pero es aproximadamente un 25% más masivo.

La forma de Vesta es cercana a la de un esferoide achatado gravitacionalmente relajado , [60] pero la gran concavidad y protrusión en el polo sur (ver 'Características de la superficie' a continuación) combinadas con una masa menor que5 × 10 20  kg impidió que Vesta fuera considerado automáticamente un planeta enano según la Resolución XXVI 5 de la Unión Astronómica Internacional (IAU) . [66] Un análisis de 2012 de la forma de Vesta [67] y el campo de gravedad utilizando datos recopilados por la nave espacial Dawn ha demostrado que Vesta no se encuentra actualmente en equilibrio hidrostático . [10] [68]

Se ha estimado que las temperaturas en la superficie se encuentran entre aproximadamente -20 °C (253 K) con el Sol sobre su cabeza, y caen a aproximadamente -190 °C (83,1 K) en el polo invernal. Las temperaturas típicas diurnas y nocturnas son -60 °C (213 K) y -130 °C (143 K), respectivamente. Esta estimación es para el 6 de mayo de 1996, muy cerca del perihelio , aunque los detalles varían algo según las estaciones. [dieciséis]

Características de la superficie

Antes de la llegada de la nave espacial Dawn , algunas características de la superficie de Vestan ya se habían resuelto utilizando el telescopio espacial Hubble y telescopios terrestres (por ejemplo, el Observatorio Keck ). [69] La llegada de Dawn en julio de 2011 reveló la compleja superficie de Vesta en detalle. [70]

Mapa geológico de Vesta. [71] Las regiones más antiguas y con más cráteres son marrones; las áreas modificadas por los impactos de Veneneia y Rheasilvia son de color púrpura (la Formación Saturnalia Fossae, en el norte) [72] y cian claro (la Formación Divalia Fossae, ecuatorial), [71] respectivamente; el interior de la cuenca de impacto de Rheasilvia (en el sur) es de color azul oscuro, y las áreas vecinas de los eyectados de Rheasilvia (incluida un área dentro de Veneneia) son de color azul violeta claro; [73] [74] las áreas modificadas por impactos más recientes o desgaste masivo son de color amarillo/naranja o verde, respectivamente.

Cráteres Rheasilvia y Veneneia

Hemisferios norte (izquierda) y sur (derecha). Los cráteres del "Muñeco de nieve" están en la parte superior de la imagen izquierda; Rheasilvia y Veneneia (verde y azul) dominan la derecha. En ambos se observan depresiones paralelas. Los colores de los dos hemisferios no están a escala, [j] y no se muestra la región ecuatorial.
Polo sur de Vesta, que muestra la extensión del cráter Rheasilvia.

Las más destacadas de estas características de la superficie son dos enormes cráteres, el cráter Rheasilvia de 500 kilómetros (311 millas) de ancho, centrado cerca del polo sur, y el cráter Veneneia de 400 km (249 millas) de ancho. El cráter Rheasilvia es más joven y se superpone al cráter Veneneia. [75] El equipo científico de Dawn nombró al cráter más joven y prominente Rheasilvia , en honor a la madre de Rómulo y Remo y una mítica virgen vestal . [76] Su ancho es el 95% del diámetro medio de Vesta. El cráter tiene unos 19 km (12 millas) de profundidad. Un pico central se eleva 23 km (14 millas) por encima de la parte más baja medida del suelo del cráter y la parte más alta medida del borde del cráter está a 31 km (19 millas) por encima del punto más bajo del suelo del cráter. Se estima que el impacto responsable excavó alrededor del 1% del volumen de Vesta, y es probable que la familia Vesta y los asteroides tipo V sean producto de esta colisión. Si este es el caso, entonces el hecho de que fragmentos de 10 km (6,2 millas) hayan sobrevivido al bombardeo hasta el presente indica que el cráter tiene como máximo sólo mil millones de años. [77] También sería el lugar de origen de los meteoritos HED . Todos los asteroides conocidos de tipo V en conjunto representan sólo alrededor del 6% del volumen expulsado, y el resto presumiblemente en pequeños fragmentos, expulsados ​​al acercarse a la  brecha de Kirkwood 3:1 , o perturbados por el efecto Yarkovsky o la presión de radiación . Los análisis espectroscópicos de las imágenes del Hubble han demostrado que este cráter ha penetrado profundamente a través de varias capas distintas de la corteza y posiblemente hasta el manto , como lo indican las firmas espectrales del olivino . [60]

El gran pico en el centro de Rheasilvia tiene de 20 a 25 km (12 a 16 millas) de alto y 180 km (112 millas) de ancho [75] y posiblemente sea el resultado de un impacto a escala planetaria. [78]

Otros cráteres

Cráter Elia.
Feralia Planitia, un cráter antiguo y degradado cerca del ecuador de Vesta (verde y azul). Tiene 270 km (168 millas) de ancho y es anterior a Rheasilvia (verde en la parte inferior).

Varios cráteres viejos y degradados rivalizan en tamaño con Rheasilvia y Veneneia, aunque ninguno es tan grande. Incluyen Feralia Planitia , que se muestra a la derecha, que tiene 270 km (168 millas) de ancho. [79] Los cráteres más recientes y más agudos se extienden hasta 158 km (98 millas) Varronilla y 196 km (122 millas) Postumia. [80]

En ocasiones, el polvo llena estos cráteres, creando un fenómeno llamado estanques de polvo . Son un fenómeno en el que se ven bolsas de polvo en cuerpos celestes sin una atmósfera significativa. Se trata de depósitos lisos de polvo acumulados en depresiones de la superficie del cuerpo (como cráteres), que contrastan con el terreno rocoso que los rodea. [81] En la superficie de Vesta, hemos identificado estanques de polvo de tipo 1 (formados a partir de fusión por impacto) y de tipo 2 (fabricados electrostáticamente) dentro de 0˚–30°N/S, es decir, la región ecuatorial. Se han identificado 10 cráteres con este tipo de formaciones. [82]

"Cráteres de muñecos de nieve"

Los "cráteres de muñeco de nieve" son un grupo de tres cráteres adyacentes en el hemisferio norte de Vesta. Sus nombres oficiales, de mayor a menor (de oeste a este), son Marcia, Calpurnia y Minucia. Marcia es la más joven y cruza Calpurnia. Minucia es la mayor. [71]

Comederos

La mayor parte de la región ecuatorial de Vesta está esculpida por una serie de depresiones paralelas. El más grande se llama Divalia Fossa (de 10 a 20 kilómetros (6,2 a 12,4 millas) de ancho, 465 kilómetros (289 millas) de largo). A pesar de que Vesta tiene una séptima parte del tamaño de la Luna, Divalia Fossa eclipsa al Gran Cañón . Una segunda serie, inclinada hacia el ecuador, se encuentra más al norte. La más grande de las depresiones del norte se llama Saturnalia Fossa (≈ 40 km de ancho, > 370 km de largo). Se cree que estos depresiones son graben a gran escala resultantes de los impactos que crearon los cráteres Rheasilvia y Veneneia, respectivamente. Son algunos de los abismos más largos del Sistema Solar , casi tan largos como Ithaca Chasma en Tetis . Se pueden grabar las depresiones que se formaron después de que otro asteroide colisionara con Vesta, un proceso que sólo puede ocurrir en un cuerpo que, como Vesta, está diferenciado. [83] La diferenciación de Vesta es una de las razones por las que los científicos lo consideran un protoplaneta. [84]

Composición de la superficie

La información de composición del espectrómetro visible e infrarrojo (VIR), el detector de neutrones y rayos gamma (GRaND) ​​y la cámara de encuadre (FC) indican que la mayor parte de la composición de la superficie de Vesta es consistente con la composición de howardita, eucrita. y meteoritos de diogenita. [85] [86] [87] La ​​región de Rheasilvia es la más rica en diogenita, lo que coincide con el material de excavación de impacto que formó Rheasilvia desde las profundidades de Vesta. La presencia de olivino dentro de la región de Rheasilvia también sería consistente con la excavación de material del manto. Sin embargo, el olivino sólo se ha detectado en regiones localizadas del hemisferio norte, no en Rheasilvia. [34] Actualmente se desconoce el origen de este olivino. [ cita necesaria ]

Características asociadas con los volátiles

Se ha observado terreno picado en cuatro cráteres de Vesta: Marcia, Cornelia, Numisia y Licinia. [88] Se propone que la formación del terreno picado sea la desgasificación de material que contiene volátiles calentado por impacto. Junto con el terreno accidentado, se encuentran barrancos curvilíneos en los cráteres Marcia y Cornelia. Los barrancos curvilíneos terminan en depósitos lobulados, que a veces están cubiertos por terreno picado, y se propone que se formen por el flujo transitorio de agua líquida después de que los depósitos de hielo enterrados se derritieran por el calor de los impactos. [72] También se han detectado materiales hidratados, muchos de los cuales están asociados con áreas de material oscuro. [89] En consecuencia, se cree que el material oscuro está compuesto en gran parte de condrita carbonosa, que se depositó en la superficie por impactos. Las condritas carbonosas son comparativamente ricas en OH ligados mineralógicamente. [87]

Geología

Esquema recortado del núcleo, el manto y la corteza de Vestan
Meteorito eucrita

Los científicos tienen acceso a una gran colección de muestras potenciales de Vesta, en forma de más de 1200  meteoritos HED ( acondritas de Vesta ), que brindan información sobre la historia y estructura geológica de Vesta. Los estudios del asteroide (237442) 1999 TA 10 realizados por el Telescopio Infrarrojo de la NASA (NASA IRTF) sugieren que se originó en zonas más profundas de Vesta que los meteoritos HED. [25]

Se cree que Vesta consiste en un núcleo metálico de hierro y níquel de 214 a 226 km de diámetro, [10] un manto rocoso de olivino suprayacente , con una corteza superficial . Desde la primera aparición de inclusiones ricas en calcio y aluminio (la primera materia sólida en el Sistema Solar , que se formó hace unos 4.567 millones de años), una línea de tiempo probable es la siguiente: [90] [91] [92] [93] [ 94]

Vesta es el único asteroide intacto conocido que ha resurgido de esta manera. Por esta razón, algunos científicos se refieren a Vesta como un protoplaneta. [95] Sin embargo, la presencia de meteoritos de hierro y clases de meteoritos acondríticos sin cuerpos parentales identificados indica que alguna vez hubo otros planetesimales diferenciados con historias ígneas , que desde entonces han sido destrozados por impactos. [ cita necesaria ]

Sobre la base de los tamaños de los asteroides tipo V (que se cree que son pedazos de la corteza de Vesta expulsados ​​durante grandes impactos) y la profundidad del cráter Rheasilvia (ver más abajo), se cree que la corteza tiene aproximadamente 10 kilómetros (6 millas) de espesor. . [97] Los hallazgos de la nave espacial Dawn han encontrado evidencia de que las depresiones que envuelven a Vesta podrían formarse por fallas inducidas por impactos (consulte la sección Depresiones más arriba), lo que significa que Vesta tiene una geología más compleja que otros asteroides. El interior diferenciado de Vesta implica que en el pasado estaba en equilibrio hidrostático y, por tanto, era un planeta enano, pero no lo es hoy. [75] Los impactos que crearon los cráteres Rheasilvia y Veneneia ocurrieron cuando Vesta ya no era lo suficientemente cálido y plástico para volver a una forma de equilibrio, distorsionando su forma una vez redondeada y prohibiéndole ser clasificado como un planeta enano en la actualidad. [ cita necesaria ]

regolito

La superficie de Vesta está cubierta por un regolito distinto del que se encuentra en la Luna o de asteroides como Itokawa . Esto se debe a que la meteorización espacial actúa de manera diferente. La superficie de Vesta no muestra rastros significativos de hierro nanofásico porque las velocidades de impacto en Vesta son demasiado bajas para que la fusión y vaporización de la roca sea un proceso apreciable. En cambio, la evolución del regolito está dominada por la brechación y la posterior mezcla de componentes brillantes y oscuros. [98] El componente oscuro probablemente se debe a la caída de material carbonoso , mientras que el componente brillante es el suelo basáltico original de Vesta. [99]

Fragmentos

Se sospecha que algunos cuerpos pequeños del Sistema Solar son fragmentos de Vesta causados ​​por impactos. Los asteroides de Vestia y los meteoritos HED son ejemplos. Se ha determinado que el asteroide tipo V 1929 Kollaa tiene una composición similar a la de los meteoritos de eucrita acumulada , lo que indica su origen en lo profundo de la corteza de Vesta. [30]

Vesta es actualmente uno de los ocho cuerpos identificados del Sistema Solar de los que tenemos muestras físicas, procedentes de varios meteoritos que se sospecha que son fragmentos de Vesta. Se estima que 1 de cada 16 meteoritos provino de Vesta. [100] Las otras muestras identificadas del Sistema Solar son de la propia Tierra, meteoritos de Marte , meteoritos de la Luna y muestras regresadas de la Luna , el cometa Wild 2 y los asteroides 25143 Itokawa , 162173 Ryugu y 101955 Bennu . [31] [k]

Exploración

Animación de la trayectoria de Dawn del 27 de septiembre de 2007 al 5 de octubre de 2018.
   Amanecer   ·   Tierra  ·   Marte  ·   4 Vestas  ·   1 Cerezas
Primera imagen de asteroides ( Ceres y Vesta) tomadas desde Marte . La imagen fue tomada por el rover Curiosity el 20 de abril de 2014.
Animación de la trayectoria de Dawn alrededor de 4 Vesta del 15 de julio de 2011 al 10 de septiembre de 2012.
   Amanecer  ·   4 Vesta

En 1981, se presentó a la Agencia Espacial Europea (ESA) una propuesta para una misión a un asteroide. Esta nave espacial , denominada Análisis óptico y de radar de gravedad de asteroides ( AGORA ), se lanzaría en algún momento entre 1990 y 1994 y realizaría dos sobrevuelos de grandes asteroides. El objetivo preferido para esta misión era Vesta. AGORA llegaría al cinturón de asteroides mediante una trayectoria gravitacional más allá de Marte o mediante un pequeño motor de iones . Sin embargo, la propuesta fue rechazada por la ESA. Luego se elaboró ​​una misión conjunta de la NASA y la ESA para un Orbitador de Asteroides Múltiples con Propulsión Eléctrica Solar ( MAOSEP ), uno de los perfiles de la misión incluía una órbita de Vesta. La NASA indicó que no estaban interesados ​​en una misión a un asteroide. En lugar de ello, la ESA puso en marcha un estudio tecnológico sobre una nave espacial propulsada por iones. En la década de 1980 Francia, Alemania, Italia y Estados Unidos propusieron otras misiones al cinturón de asteroides, pero ninguna fue aprobada. [101] La exploración de Vesta mediante sobrevuelo e impacto de un penetrador fue el segundo objetivo principal del primer plan de la misión soviética Vesta con objetivos múltiples , desarrollada en cooperación con países europeos para su realización en 1991-1994, pero cancelada debido a la disolución de la Unión Soviética .

Concepción artística de Dawn orbitando Vesta

A principios de la década de 1990, la NASA inició el Programa Discovery , que pretendía ser una serie de misiones científicas de bajo costo. En 1996, el equipo de estudio del programa recomendó como alta prioridad una misión para explorar el cinturón de asteroides utilizando una nave espacial con un motor de iones. La financiación de este programa siguió siendo problemática durante varios años, pero en 2004 el vehículo Dawn había pasado su revisión crítica de diseño [102] y la construcción continuó. [ cita necesaria ]

Se lanzó el 27 de septiembre de 2007 como la primera misión espacial a Vesta. El 3 de mayo de 2011, Dawn adquirió su primera imagen de objetivo a 1,2 millones de kilómetros de Vesta. [103] El 16 de julio de 2011, la NASA confirmó que recibió telemetría de Dawn indicando que la nave espacial entró con éxito en la órbita de Vesta. [104] Estaba programado que orbitara Vesta durante un año, hasta julio de 2012. [105] La llegada de Dawn coincidió con finales del verano en el hemisferio sur de Vesta, con el gran cráter en el polo sur de Vesta ( Rheasilvia ) a la luz del sol. Como una temporada en Vesta dura once meses, el hemisferio norte, incluidas las fracturas por compresión previstas frente al cráter, sería visible para las cámaras de Dawn antes de que abandonara su órbita. [106] Dawn abandonó la órbita alrededor de Vesta el 4 de septiembre de 2012 a las 23:26 PDT para viajar a Ceres . [107]

NASA/DLR publicó imágenes e información resumida de una órbita de estudio, dos órbitas de gran altitud (60 a 70 m/píxel) y una órbita cartográfica de baja altitud (20 m/píxel), incluidos modelos digitales del terreno, vídeos y atlas. [108] [109] [110] [111] [112] [113] Los científicos también utilizaron Dawn para calcular la masa precisa y el campo de gravedad de Vesta. La determinación posterior de la componente J 2 arrojó una estimación del diámetro del núcleo de unos 220 km, suponiendo una densidad de la corteza similar a la del HED. [108]

El público puede acceder a los datos del amanecer en el sitio web de UCLA . [114]

Observaciones desde la órbita terrestre

Observaciones desde el amanecer

Vesta aparece a la vista cuando la nave espacial Dawn se acerca y entra en órbita:

Imágenes en color verdadero

Las imágenes detalladas recuperadas durante las órbitas cartográficas de gran altitud (60–70 m/píxel) y baja altitud (~20 m/píxel) están disponibles en el sitio web de Dawn Mission del JPL/NASA. [116]

Visibilidad

Imagen comentada de la superficie de la Tierra en junio de 2007 con (4) Vesta

Su tamaño y su superficie inusualmente brillante hacen de Vesta el asteroide más brillante y, en ocasiones, es visible a simple vista desde cielos oscuros (sin contaminación lumínica ). En mayo y junio de 2007, Vesta alcanzó una magnitud máxima de +5,4, la más brillante desde 1989. [117] En ese momento, la oposición y el perihelio estaban separados por sólo unas pocas semanas. [118] Fue aún más brillante en su oposición del 22 de junio de 2018, alcanzando una magnitud de +5,3. [119] Oposiciones menos favorables a finales del otoño de 2008 en el hemisferio norte todavía tenían a Vesta en una magnitud de +6,5 a +7,3. [120] Incluso cuando esté en conjunción con el Sol, Vesta tendrá una magnitud de alrededor de +8,5; por lo tanto, desde un cielo libre de contaminación se puede observar con binoculares incluso en alargamientos mucho menores que los cercanos a la oposición. [120]

2010-2011

En 2010, Vesta alcanzó oposición en la constelación de Leo en la noche del 17 al 18 de febrero, con una magnitud de aproximadamente 6,1, [121] un brillo que la hace visible con alcance binocular, pero generalmente no a simple vista . En condiciones perfectas de cielo oscuro, donde no hay contaminación lumínica, podría ser visible para un observador experimentado sin el uso de un telescopio o binoculares. Vesta volvió a enfrentarse a la oposición el 5 de agosto de 2011, en la constelación de Capricornio con aproximadamente una magnitud de 5,6. [121] [122]

2012-2013

Vesta volvió a estar en oposición el 9 de diciembre de 2012. [123] Según la revista Sky and Telescope , este año Vesta estuvo a unos 6 grados de 1 Ceres durante el invierno de 2012 y la primavera de 2013. [124] Vesta orbita el Sol en 3,63 años y Ceres en 4,6 años, por lo que cada 17,4 años Vesta adelanta a Ceres (el anterior adelantamiento fue en abril de 1996). [124] El 1 de diciembre de 2012, Vesta tenía una magnitud de 6,6, pero había disminuido a 8,4 el 1 de mayo de 2013. [124]

2014

Conjunción de Ceres y Vesta cerca de la estrella Gamma Virginis el 5 de julio de 2014 en la constelación de Virgo .

Ceres y Vesta estuvieron a un grado de distancia entre sí en el cielo nocturno en julio de 2014. [124]

Ver también

Notas

  1. ^ Marc Rayman del equipo JPL Dawn usó "Vestian" (análogo al cognado griego Hestian ) varias veces en 2010 y principios de 2011 en su Dawn Journal , y la Planetary Society continuó usando esa forma durante algunos años más. [2] La palabra se había utilizado en otros lugares, por ejemplo en Tsiolkovsky (1960) La llamada del cosmos . Sin embargo, el JPL ha utilizado la forma más corta "Vestan". [3] La mayoría de las fuentes impresas modernas también utilizan "Vestan". [4] [5]
    Tenga en cuenta que la palabra relacionada "Vestaliana" se refiere a personas o cosas asociadas con Vesta, como las vírgenes vestales , no a Vesta misma.
  2. ^ Calculado utilizando las dimensiones conocidas suponiendo un elipsoide .
  3. ^ Calculado utilizando (1) el período de rotación conocido (5.342 h) [6] y (2) el radio ecuatorial Req (285 km) [10] del elipsoide biaxial que mejor se ajusta al asteroide 4 Vesta.
  4. ^ ab coordenadas topocéntricas calculadas para la ubicación seleccionada: Greenwich, Reino Unido [14]
  5. ^ El 10 de febrero de 2009, durante el perihelio de Ceres , Ceres estaba más cerca del Sol que Vesta, porque Vesta tiene una distancia de afelio mayor que la distancia del perihelio de Ceres. (10 de febrero de 2009: Vesta 2,56 AU; Ceres 2,54 AU)
  6. ^ 維斯塔wéisītǎ es la aproximación china más cercana a la pronunciación latina westa .
  7. ^ Algunas fuentes contemporáneas de Gauss inventaron formas más elaboradas, comoForma de templo del símbolo astronómico de Vesta.yForma elaborada del símbolo astronómico de Vesta.. [45] [46] Una simplificación de este último de ca. 1930,La simplificación de Koch del símbolo de Vesta, [47] nunca tuvo éxito.
  8. ^ Este símbolo se puede ver en la parte superior de la forma más elaborada de las formas anteriores,Forma elaborada del símbolo astronómico de Vesta.. Data del año 1973, en el inicio del interés astrológico por los asteroides. [48]
  9. ^ Los datos devueltos incluirán, para ambos asteroides, imágenes de superficie completa, mapeo espectrométrico de superficie completa, abundancias elementales, perfiles topográficos, campos de gravedad y mapeo del magnetismo remanente, si corresponde. [55]
  10. ^ es decir, azul en el norte no significa lo mismo que azul en el sur.
  11. ^ Tenga en cuenta que existe evidencia muy sólida de que 6 Hebe es el cuerpo original de las condritas H , uno de los tipos de meteoritos más comunes.

Referencias

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Bibliografía

enlaces externos

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Este video explora el paisaje, la historia y las características planetarias de Vesta.