4 Vesta

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4 Vesta Símbolo astrológico moderno de Vesta
Vesta em cor natural.jpg
Imagem colorida de Vesta tirada por Dawn
Descoberta
Descoberto porHeinrich Wilhelm Olbers
Data de descoberta29 de março de 1807
Designações
(4) Vesta
Pronúncia/ V ɛ s t ə / [1]
Nomeado após
Vesta
Cinto principal ( família Vesta )
Adjetivos
  • Vestan
  • Vestian [a]
Características orbitais [7]
Época 9 de dezembro de 2014 ( JD  2457000.5)
Afélio2,57138 AU (384,673 Gm)
Periélio2,15221 AU (321,966 Gm)
2,36179 AU (353,319 Gm)
Excentricidade0,08874
3,63  anos (1 325 0,75 d )
19,34 km / s
20,86384 °
Inclinação7,14043 ° à eclíptica
5,58 ° ao plano invariável [6]
103,85136 °
151,19853 °
SatélitesNenhum
Elementos orbitais adequados [8]
2,36151  AU
0,098758
Inclinação adequada
6,39234 °
99,1888  graus  / ano
3,62944 anos
(1325,654 d )
Precessão do periélio
36,8729 (2343 anos)  arcsec  / ano
Precessão do nó ascendente
-39,5979 (2182 anos)  arcsec  / ano
Características físicas
Dimensões572,6  km × 557,2  km × 446,4  km [9]
Diâmetro médio
525,4 ± 0,2 km [9]
Achatamento0,2204
(8,66 ± 0,2) × 10 5  km 2 [b] [10]
Volume(7,46 ± 0,3) × 10 7  km 3 [b] [11]
Massa(2,590 76 ± 0,000 01 ) × 10 20  kg [9]
Densidade média
3,456 ± 0,035  g / cm 3 [9]
0,25 m / s 2
0,025  g
0,36 km / s
0,2226 d ( 5,342 h) [7] [12]
Velocidade de rotação equatorial
93,1 m / s [c]
Ascensão Reta do Pólo Norte
20h 32m [ carece de fontes? ]
Declinação do pólo norte
48 ° [ citação necessária ]
0,423 [13]
Temperaturamín: 75  K (−198 ° C)
máx .: 250 K (−23 ° C) [14]
V [7] [15]
5,1 [16] a 8,48
3,20 [7] [13]
0,70 ″ a 0,22 ″

Vesta ( designação de planeta menor : 4 Vesta ) é um dos maiores objetos no cinturão de asteróides , com um diâmetro médio de 525 quilômetros (326 mi). [9] Foi descoberto pelo astrônomo alemão Heinrich Wilhelm Matthias Olbers em 29 de março de 1807 [7] e recebeu o nome de Vesta , a deusa virgem do lar e do lar da mitologia romana .

Vesta é considerado o segundo maior asteróide, tanto em massa quanto em volume, depois do planeta anão Ceres , [17] [18] [19] embora em volume ele se sobreponha à incerteza nas medições de 2 Pallas . [20] As medições fornecem um volume nominal apenas ligeiramente maior do que o de Pallas (cerca de 5% maior, que é a magnitude das incertezas na medição), mas é 25% a 30% mais massivo. Constitui cerca de 9% da massa do cinturão de asteróides . [21] Vesta é o único protoplaneta rochoso remanescente conhecido (com um interior diferenciado ) do tipo que formou oplanetas terrestres . [22] [23] [24] Numerosos fragmentos de Vesta foram ejetados por colisões um e dois bilhões de anos atrás, que deixaram duas crateras enormes ocupando grande parte do hemisfério sul de Vesta. [25] [26] Detritos desses eventos caíram na Terra como meteoritos howardita-eucrita-diogenita (HED) , que têm sido uma rica fonte de informações sobre Vesta. [27] [28] [29]

Vesta é o asteróide mais brilhante visível da Terra. É regularmente tão brilhante quanto magnitude 5,1, [16] em que às vezes é vagamente visível a olho nu. Sua distância máxima do Sol é ligeiramente maior do que a distância mínima de Ceres do Sol, [d] embora sua órbita esteja inteiramente dentro da de Ceres. [30]

A nave espacial Dawn da NASA entrou em órbita ao redor de Vesta em 16 de julho de 2011 para uma exploração de um ano e deixou a órbita de Vesta em 5 de setembro de 2012 [31] a caminho de seu destino final, Ceres. Os pesquisadores continuam a examinar os dados coletados pela Dawn para obter informações adicionais sobre a formação e história de Vesta. [32] [33]

História

Tamanhos relativos dos quatro maiores asteróides. Vesta é o segundo da esquerda.

Descoberta

Vesta, Ceres e a Lua com tamanhos mostrados em escala

Heinrich Olbers descobriu Pallas em 1802, um ano após a descoberta de Ceres . Ele propôs que os dois objetos eram os restos de um planeta destruído . Ele enviou uma carta com sua proposta ao astrônomo britânico William Herschel , sugerindo que uma busca perto dos locais onde as órbitas de Ceres e Pallas se cruzavam pode revelar mais fragmentos. Essas interseções orbitais estavam localizadas nas constelações de Cetus e Virgo . [34] Olbers começou sua busca em 1802 e, em 29 de março de 1807, descobriu Vesta na constelação de Virgem - uma coincidência, porque Ceres, Pallas e Vesta não são fragmentos de um corpo maior. Como o asteróide Juno foi descoberto em 1804, isso fez de Vesta o quarto objeto a ser identificado na região que agora é conhecida como cinturão de asteróides . A descoberta foi anunciada em uma carta endereçada ao astrônomo alemão Johann H. Schröter datada de 31 de março. [35] Como Olbers já tinha crédito pela descoberta de um planeta (Pallas; na época, os asteróides eram considerados planetas), ele deu a honra de nomear sua nova descoberta ao matemático alemão Carl Friedrich Gauss, cujos cálculos orbitais permitiram aos astrônomos confirmar a existência de Ceres, o primeiro asteróide, e que calculou a órbita do novo planeta no tempo incrivelmente curto de 10 horas. [36] [37] Gauss decidiu pela deusa virgem romana do lar e do lar, Vesta . [38]

Nome e símbolo

Vesta foi o quarto asteróide a ser descoberto, daí o número 4 em sua designação formal. O nome Vesta , ou suas variantes nacionais, está em uso internacional, com duas exceções: Grécia e China. Em grego , o nome adotado foi o equivalente helênico de Vesta, Hestia ( 4 Εστία ); em inglês, esse nome é usado para 46 Héstia (os gregos usam o nome "Héstia" para ambos, com os números dos planetas menores usados ​​para desambiguação). Em chinês , Vesta é chamada de 'estrela do deus-coração (dess)',灶神 星 zàoshénxīng , nomeando o asteróide para o papel de Vesta, semelhante aos nomes chineses de Urano , Netunoe Plutão . [e]

Após a sua descoberta, Vesta foi, como Ceres, Pallas e Juno antes dela, classificado como um planeta e dado um símbolo planetário . O símbolo representava o altar de Vesta com seu fogo sagrado e foi desenhado por Gauss. [39] [40] Na concepção de Gauss, isso foi desenhado A versão de Gauss do símbolo astronômico para Vesta; em sua forma moderna, é versão moderna do símbolo astronômico para Vesta(U + 26B6 ⚶). [f]

Após a descoberta de Vesta, nenhum outro objeto foi descoberto por 38 anos, e o Sistema Solar foi pensado para ter onze planetas. [43] No entanto, em 1845, novos asteróides começaram a ser descobertos em um ritmo rápido, e em 1851 havia quinze, cada um com seu próprio símbolo, além dos oito planetas principais ( Netuno foi descoberto em 1846). Logo ficou claro que seria impraticável continuar inventando novos símbolos planetários indefinidamente, e alguns dos existentes mostraram-se difíceis de desenhar rapidamente. Naquele ano, o problema foi resolvido por Benjamin Apthorp Gould, que sugeriu numerar asteróides em sua ordem de descoberta e colocar esse número em um disco (círculo) como o símbolo genérico de um asteróide. Assim, o quarto asteróide, Vesta, adquiriu o símbolo genérico ④. Isso logo foi associado ao nome em uma designação oficial de nome de número, ④ Vesta , à medida que o número de planetas menores aumentava. Em 1858, o círculo foi simplificado para parênteses, (4) Vesta , que era mais fácil de escrever. Outra pontuação, como 4) Vesta e 4, Vesta , também foi usada, mas tinha mais ou menos desaparecido completamente em 1949. [44] Hoje, ou Vesta , ou, mais comumente, 4 Vesta , é usado.

Medições iniciais

A imagem SPHERE é mostrada à esquerda, com uma visão sintética derivada das imagens Dawn mostradas à direita para comparação. [45]

As observações fotométricas de Vesta foram feitas no Harvard College Observatory em 1880-1882 e no Observatoire de Toulouse em 1909. Essas e outras observações permitiram que a taxa de rotação de Vesta fosse determinada na década de 1950. No entanto, as primeiras estimativas da taxa de rotação foram questionadas porque a curva de luz incluía variações na forma e no albedo . [46]

As primeiras estimativas do diâmetro de Vesta variaram de 383 (238) em 1825 a 444 km (276 mi). EC Pickering produziu um diâmetro estimado de 513 ± 17 km (319 ± 11 mi) em 1879, que está próximo do valor moderno para o diâmetro médio, mas as estimativas subsequentes variaram de um mínimo de 390 km (242 mi) até um de 602 km (374 mi) durante o século seguinte. As estimativas medidas foram baseadas na fotometria . Em 1989, a interferometria speckle foi usada para medir uma dimensão que variou entre 498 e 548 km (309 e 341 mi) durante o período de rotação. [47] Em 1991, uma ocultação da estrela SAO 93228por Vesta foi observada em vários locais no leste dos Estados Unidos e Canadá. Com base em observações de 14 locais diferentes, o melhor ajuste aos dados foi um perfil elíptico com dimensões de cerca de 550 km × 462 km (342 mi × 287 mi). [48] Dawn confirmou esta medição.

Vesta se tornou o primeiro asteróide a ter sua massa determinada. A cada 18 anos, o asteroide 197 Arete se aproxima em0,04  UA de Vesta. Em 1966, com base nas observações das perturbações gravitacionais de Vesta em Arete, Hans G. Hertz estimou a massa de Vesta em(1,20 ± 0,08) × 10 −10  M ☉ ( massas solares ). [49] Mais estimativas refinadas se seguiram, e em 2001 as perturbações de 17 Thetis foram usadas para calcular a massa de Vesta a ser(1,31 ± 0,02) × 10 −10  M ☉ . [50] Dawn determinou que fosse1,3029 × 10 −10  M ☉ .

Órbita

Vesta orbita o Sol entre Marte e Júpiter, dentro do cinturão de asteróides , com um período de 3,6 anos terrestres, [7] especificamente no cinturão de asteróides interno, no interior da lacuna de Kirkwood a 2,50 UA. Sua órbita é moderadamente inclinada ( i = 7,1 °, em comparação com 7 ° para Mercúrio e 17 ° para Plutão ) e moderadamente excêntrica ( e = 0,09, quase o mesmo que para Marte). [7]

Ressonâncias orbitais verdadeiras entre asteróides são consideradas improváveis; devido às suas pequenas massas em relação às suas grandes separações, tais relações devem ser muito raras. [51] No entanto, Vesta é capaz de capturar outros asteróides em relações orbitais ressonantes 1: 1 temporárias (por períodos de até 2 milhões de anos ou mais); cerca de quarenta desses objetos foram identificados. [52] Objetos de tamanho decâmetro detectados nas proximidades de Vesta por Dawn podem ser esses quase-satélites ao invés de satélites apropriados. [52]

Rotação

Olbers Regio (área escura) define o meridiano principal no sistema de coordenadas IAU. É mostrado aqui em uma foto do Hubble de Vesta, porque não é visível nas imagens mais detalhadas do amanhecer .
A cratera Claudia (indicada pela seta na parte inferior da imagem em close à direita) define o meridiano principal no sistema de coordenadas Dawn / NASA.

A rotação de Vesta é relativamente rápida para um asteróide (5.342 h) e prograde , com o pólo norte apontando na direção da ascensão reta 20 h 32 min, declinação + 48 ° (na constelação de Cygnus ) com uma incerteza de cerca de 10 °. Isso dá uma inclinação axial de 29 °. [53]

Sistemas de coordenadas

Existem dois sistemas de coordenadas longitudinais em uso para Vesta, com meridianos principais separados por 150 °. A IAU estabeleceu um sistema de coordenadas em 1997 com base nas fotos do Hubble , com o meridiano principal passando pelo centro de Olbers Regio , uma feição escura com 200 km de diâmetro. Quando Dawn chegou a Vesta, os cientistas da missão descobriram que a localização do pólo assumido pela IAU estava errada em 10 °, de modo que o sistema de coordenadas da IAU flutuava na superfície de Vesta a 0,06 ° por ano, e também que Olbers Regio não era discernível de perto e, portanto, não era adequado para definir o meridiano principal com a precisão de que precisavam. Eles corrigiram o pólo, mas também estabeleceram um novo meridiano principal 4 ° a partir do centro deClaudia , uma cratera nitidamente definida com 700 metros de diâmetro, que eles dizem resultar em um conjunto mais lógico de quadrantes de mapeamento. [54] Todas as publicações da NASA, incluindo imagens e mapas de Vesta, usam o meridiano de Claudian, que é inaceitável para a IAU. O Grupo de Trabalho da IAU sobre Coordenadas Cartográficas e Elementos de Rotação recomendou um sistema de coordenadas, corrigindo o pólo, mas girando a longitude Claudiana em 150 ° para coincidir com Olbers Regio. [55] Ele foi aceito pela IAU, embora atrapalhe os mapas preparados pela equipe do Dawn , que foram posicionados de forma que não dividissem ao meio quaisquer características principais da superfície. [54] [56]

As características físicas

Imagem composta em escala de cinza de Vesta tirada por Dawn
O esboço da proposta IAU 2006 sobre a definição de um planeta listou Vesta como um candidato. [57] Vesta é mostrado em quarto lugar da esquerda ao longo da linha inferior.

Vesta é o segundo corpo com maior massa no cinturão de asteróides , [58] embora apenas 28% da massa de Ceres. [21] A densidade de Vesta é menor do que a dos quatro planetas terrestres , mas maior do que a maioria dos asteróides e todas as luas do Sistema Solar, exceto Io . A área de superfície de Vesta é quase a mesma do Paquistão , ou Texas e Carolina do Norte combinados (cerca de 800.000 quilômetros quadrados). [g] Possui interior diferenciado. [22] Vesta é apenas ligeiramente maior (525,4 ± 0,2 km [9] ) do que 2 Pallas (512 ± 3 km ) em volume, [59] mas é cerca de 25% mais massivo.

A forma de Vesta é próxima a um esferóide oblato relaxado gravitacionalmente , [53] mas a grande concavidade e protrusão no pólo sul (veja ' Características da superfície ' abaixo) combinadas com uma massa menor que5 × 10 20  kg impediu Vesta de ser automaticamente considerado um planeta anão de acordo com a Resolução XXVI 5 da União Astronômica Internacional (IAU) . [60] Uma análise de 2012 da forma de Vesta [61] e do campo gravitacional usando dados coletados pela espaçonave Dawn mostrou que Vesta não está atualmente em equilíbrio hidrostático . [9] [62]

As temperaturas na superfície foram estimadas em cerca de -20 ° C com o Sol acima, caindo para cerca de -190 ° C no pólo de inverno. As temperaturas diurnas e noturnas típicas são de −60 ° C e −130 ° C, respectivamente. Esta estimativa é para 6 de maio de 1996, muito perto do periélio , embora os detalhes variem um pouco com as estações. [14]

Mapa geológico de Vesta [63]
PIA18788-VestaAsteroid-GeologicMap-DawnMission-20141117.jpg
As regiões mais antigas e com muitas crateras são marrons; as áreas modificadas pelos impactos de Veneneia e Rheasilvia são roxas (a Formação Saturnalia Fossae, no norte) [64] e ciano claro (a Formação Divalia Fossae, equatorial), [63] respectivamente; o interior da bacia de impacto de Rheasilvia (no sul) é azul escuro e as áreas vizinhas de material ejetado de Rheasilvia (incluindo uma área dentro de Veneneia) são azul-púrpura claro; [65] [66] áreas modificadas por impactos mais recentes ou perda de massa são amarelo / laranja ou verde, respectivamente.

Características de superfície

Hemisférios norte (esquerdo) e sul (direito). As crateras 'Snowman' estão no topo da imagem à esquerda; Rheasilvia e Veneneia (verde e azul) dominam a direita. Calhas paralelas são vistas em ambos. As cores dos dois hemisférios não estão em escala, [h] e a região equatorial não é mostrada.
Pólo sul de Vesta, mostrando a extensão da cratera Rheasilvia.

Antes da chegada da espaçonave Dawn , algumas características da superfície Vestan já haviam sido resolvidas usando o Telescópio Espacial Hubble e telescópios terrestres (por exemplo, o Observatório Keck ). [67] A chegada de Dawn em julho de 2011 revelou a superfície complexa de Vesta em detalhes. [68]

Rheasilvia e Veneneia crateras

As mais proeminentes dessas características superficiais são duas crateras enormes, a cratera Rheasilvia de 500 quilômetros (311 mi) de largura, centralizada perto do pólo sul, e a cratera Veneneia de 400 km (249 mi) de largura. A cratera Rheasilvia é mais jovem e recobre a cratera Veneneia. [69] A equipe científica de Dawn chamou a cratera mais jovem e proeminente de Rheasilvia , em homenagem à mãe de Rômulo e Remo e uma virgem vestal mítica . [70]Sua largura é de 95% do diâmetro médio do Vesta. A cratera tem cerca de 19 km (12 milhas) de profundidade. Um pico central se eleva 23 km (14 mi) acima da parte mais baixa medida do fundo da cratera e a parte mais alta medida da borda da cratera está 31 km (19 mi) acima do ponto baixo do fundo da cratera. Estima-se que o impacto responsável escavou cerca de 1% do volume do Vesta, e é provável que a família Vesta e os asteróides do tipo V sejam os produtos desta colisão. Se for esse o caso, o fato de fragmentos de 10 km (6,2 mi) terem sobrevivido ao bombardeio até o presente indica que a cratera tem, no máximo, cerca de 1 bilhão de anos. [71] Também seria o local de origem dos meteoritos HED. Todos os asteróides do tipo V conhecidos, considerados juntos, representam apenas cerca de 6% do volume ejetado, com o resto presumivelmente em pequenos fragmentos, ejetados ao se aproximar do gap de Kirkwood 3: 1  , ou perturbados pelo efeito Yarkovsky ou pressão de radiação . As análises espectroscópicas das imagens do Hubble mostraram que esta cratera penetrou profundamente em várias camadas distintas da crosta e, possivelmente, no manto , conforme indicado pelas assinaturas espectrais de olivina . [53]

O grande pico no centro de Rheasilvia tem 20 a 25 km (12-16 mi) de altura e 180 km (112 mi) de largura, [69] e é possivelmente o resultado de um impacto em escala planetária. [72]

Outras crateras

Aelia Crater
Feralia Planitia, uma cratera velha e degradada perto do equador de Vesta (verde e azul). Tem 270 km (168 milhas) de diâmetro e é anterior a Rheasilvia (verde na parte inferior).

Várias crateras antigas e degradadas rivalizam em tamanho com Rheasilvia e Veneneia, embora nenhuma seja tão grande. Eles incluem Feralia Planitia , mostrado à direita, que tem 270 km (168 mi) de diâmetro. [73] As crateras mais recentes e mais nítidas variam até 158 km (98 mi) de Varronilla e 196 km (122 mi) Postumia. [74]

"Crateras boneco de neve"

As "crateras do boneco de neve" é um nome informal dado a um grupo de três crateras adjacentes no hemisfério norte de Vesta. Seus nomes oficiais do maior para o menor (do oeste para o leste) são Marcia, Calpurnia e Minucia. Marcia é a mais jovem e cruzada da Calpurnia. Minucia é a mais velha. [63]

Crateras do "boneco de neve" por Dawn de 5.200 km (3.200 mi) em 2011
Imagem detalhada das crateras do "boneco de neve"

Calhas

A maior parte da região equatorial de Vesta é esculpida por uma série de depressões paralelas. O maior é denominado Divalia Fossa (10–20 km de largura, 465 km de comprimento). Apesar do fato de que Vesta tem um sétimo do tamanho da Lua, Divalia Fossa supera o Grand Canyon . Uma segunda série, inclinada para o equador, é encontrada mais ao norte. O maior dos vales setentrionais é denominado Saturnalia Fossa (≈ 40 km de largura,> 370 km de comprimento). Acredita-se que essas depressões sejam graben em grande escala, resultantes dos impactos que criaram as crateras Rheasilvia e Veneneia, respectivamente. Eles são alguns dos abismos mais longos do Sistema Solar , quase tão longos quanto Ithaca Chasma em Tethys. Podem ser agarrados os vales que se formaram depois que outro asteróide colidiu com Vesta, um processo que só pode acontecer em um corpo que, como Vesta, é diferenciado. [75] A diferenciação de Vesta é uma das razões pelas quais os cientistas o consideram um protoplaneta. [76]

Uma seção da Divalia Fossa, com calhas paralelas ao norte e ao sul
Uma imagem gerada por computador de uma parte da Divalia Fossa

Composição da superfície

As informações de composição do espectrômetro de visível e infravermelho (VIR), detector de raios gama e nêutrons (GRaND) ​​e câmera de enquadramento (FC), indicam que a maioria da composição da superfície de Vesta é consistente com a composição da howardita, eucrita e meteoritos de diogenita. [77] [78] [79] A região de Rheasilvia é a mais rica em diogenita, consistente com o material de escavação de impacto de formação de Rheasilvia nas profundezas de Vesta. A presença de olivina na região de Rheasilvia também seria consistente com a escavação de material do manto. No entanto, a olivina só foi detectada em regiões localizadas do hemisfério norte, não dentro de Rheasilvia. [32] A origem desta olivina é atualmente desconhecida.

Características associadas com voláteis

O terreno pontilhado foi observado em quatro crateras em Vesta: Marcia, Cornelia, Numisia e Licinia. [80] Propõe-se que a formação do terreno perfurado seja a desgaseificação de material volátil aquecido por impacto. Junto com o terreno perfurado, ravinas curvilíneas são encontradas nas crateras Marcia e Cornelia. As ravinas curvilíneas terminam em depósitos lobados, que às vezes são cobertos por terrenos perfurados, e se propõe a se formar pelo fluxo transiente de água líquida depois que depósitos enterrados de gelo foram derretidos pelo calor dos impactos. [64] Materiais hidratados também foram detectados, muitos dos quais estão associados a áreas de material escuro. [81]Consequentemente, acredita-se que o material escuro seja amplamente composto de condrita carbonosa, que foi depositada na superfície por impactos. Os condritos carbonáceos são comparativamente ricos em OH ligado mineralogicamente. [79]

Geologia

Esquemático em corte do núcleo, manto e crosta de Vestan
Meteorito eucrito

Há uma grande coleção de amostras potenciais de Vesta acessíveis aos cientistas, na forma de mais de 1200  meteoritos HED ( acondritos de Vestan ), dando uma visão sobre a estrutura e história geológica de Vesta. Os estudos do asteróide (237442) 1999 TA 10 da NASA Infrared Telescope Facility (NASA IRTF) sugerem que ele se originou nas profundezas de Vesta do que os meteoritos HED. [23]

Pensa-se que Vesta consiste de um núcleo metálico de ferro-níquel com 214-226 km de diâmetro, [9] um manto rochoso de olivina sobreposto , com uma crosta superficial . Desde o primeiro aparecimento de inclusões ricas em cálcio-alumínio (a primeira matéria sólida no Sistema Solar , formando-se há cerca de 4.567 bilhões de anos), uma linha de tempo provável é a seguinte: [82] [83] [84] [85] [ 86]

Linha do tempo da evolução do Vesta
2-3 milhões de anos Acreção concluída
4-5 milhões de anos Derretimento completo ou quase completo devido ao decaimento radioativo de 26 Al , levando à separação do núcleo de metal
6–7 milhões de anos Cristalização progressiva de um manto derretido por convecção . A convecção parou quando cerca de 80% do material cristalizou
Extrusão do material derretido restante para formar a crosta , seja como lavas basálticas em erupções progressivas , ou possivelmente formando um oceano de magma de vida curta .
As camadas mais profundas da crosta cristalizam para formar rochas plutônicas , enquanto os basaltos mais antigos são metamorfoseados devido à pressão das camadas superficiais mais recentes.
Resfriamento lento do interior

Vesta é o único asteróide intacto conhecido que ressurgiu dessa maneira. Por causa disso, alguns cientistas se referem a Vesta como um protoplaneta. [87] No entanto, a presença de meteoritos de ferro e classes de meteoritos acondríticos sem corpos parentais identificados indica que já houve outros planetesimais diferenciados com histórias ígneas , que desde então foram destruídos por impactos.

Composição da crosta Vestan (por profundidade) [88]
A litificado regolito , a fonte de howardites e Brecciated eucrites .
Fluxos de lava basáltica , uma fonte de eucritos não acumulados .
Rochas plutônicas consistindo de piroxênio , pigeonita e plagioclásio , a fonte de eucritas acumuladas .
Rochas plutônicas ricas em ortopiroxênio com grandes tamanhos de grãos, fonte de diogenitas .

Com base nos tamanhos dos asteróides do tipo V (considerados pedaços da crosta de Vesta ejetados durante grandes impactos) e na profundidade da cratera Rheasilvia (veja abaixo), acredita-se que a crosta tenha aproximadamente 10 quilômetros (6 mi) de espessura . [89] Descobertas da espaçonave Dawn encontraram evidências de que as calhas que envolvem Vesta podem ser formadas por falhas induzidas por impacto (consulte a seção Calhas acima), o que significa que Vesta tem uma geologia mais complexa do que outros asteróides. O interior diferenciado de Vesta implica que ele estava em equilíbrio hidrostático e, portanto, um planeta anão no passado, mas não está hoje. [69] Os impactos que criaram as crateras Rheasilvia e Veneneia ocorreram quando Vesta não era mais quente e plástico o suficiente para retornar a uma forma de equilíbrio, distorcendo sua forma antes arredondada e proibindo-o de ser classificado como um planeta anão hoje.

Regolith

A superfície de Vesta é coberta por regolito distinto daquele encontrado na Lua ou em asteróides como Itokawa . Isso ocorre porque a meteorização do espaço age de forma diferente. A superfície de Vesta não mostra nenhum traço significativo de ferro em nanofase porque as velocidades de impacto em Vesta são muito baixas para tornar o derretimento e vaporização de rochas um processo apreciável. Em vez disso, a evolução do regolito é dominada pela brechação e subsequente mistura de componentes claros e escuros. [90] O componente escuro é provavelmente devido à queda de material carbonáceo , enquanto o componente claro é o solo basáltico original de Vesta. [91]

Fragmentos

Alguns pequenos corpos do Sistema Solar são suspeitos de serem fragmentos de Vesta causados ​​por impactos. Os asteróides Vestian e meteoritos HED são exemplos. O V-tipo asteróide 1929 Kollaa foi determinada a ter uma composição semelhante a acumular eucrite meteoritos, indicando sua origem profunda dentro da crosta de Vesta. [28]

Vesta é atualmente um dos apenas sete corpos identificados do Sistema Solar , dos quais temos amostras físicas, provenientes de uma série de meteoritos suspeitos de serem fragmentos de Vestan. Estima-se que 1 em cada 16 meteoritos teve origem em Vesta. [92] As outras amostras do Sistema Solar identificadas são da própria Terra, meteoritos de Marte , meteoritos da Lua e amostras retornadas da Lua , o cometa Wild 2 e os asteróides 25143 Itokawa e 162173 Ryugu . [29] [i]

Exploração

Animação de Amanhecer 's trajetória de 27 de setembro de 2007 a 05 de outubro de 2018
   Amanhecer   ·   Terra  ·   Marte  ·   4 Vesta  ·   1 Ceres
Primeira imagem de asteróides ( Ceres e Vesta) tirada de Marte . A imagem foi feita pelo rover Curiosity em 20 de abril de 2014.
Animação de Amanhecer 's trajetória em torno de 4 Vesta partir de 15 de julho de 2011 a 10 de setembro de 2012
   Amanhecer  ·   4 Vesta

Em 1981, uma proposta para uma missão de asteróide foi submetida à Agência Espacial Européia (ESA). Batizada de Análise Óptica e de Radar de Gravidade Asteroidal ( AGORA ), essa espaçonave foi lançada em 1990–1994 e realizou dois voos sobrevoando grandes asteróides. O alvo preferido para esta missão era Vesta. O AGORA alcançaria o cinturão de asteróides por uma trajetória de estilingue gravitacional além de Marte ou por meio de um pequeno motor iônico . No entanto, a proposta foi recusada pela ESA. Uma missão conjunta de asteróide NASA- ESA foi então elaborada para um orbitador de múltiplas asteróides com propulsão elétrica solar ( MAOSEP), com um dos perfis de missão incluindo uma órbita de Vesta. A NASA indicou que eles não estavam interessados ​​em uma missão de asteróide. Em vez disso, a ESA elaborou um estudo tecnológico de uma espaçonave com propulsão iônica. Outras missões ao cinturão de asteróides foram propostas na década de 1980 pela França, Alemanha, Itália e Estados Unidos, mas nenhuma foi aprovada. [93] A exploração de Vesta por meio de passagem aérea e penetrador de impacto foi o segundo alvo principal do primeiro plano da missão multi-direcionada Soviética Vesta , desenvolvida em cooperação com países europeus para a realização em 1991-1994, mas cancelada devido à dissolução de a União Soviética .

Concepção artística de Dawn orbitando Vesta

No início da década de 1990, a NASA iniciou o Programa de Descoberta , que pretendia ser uma série de missões científicas de baixo custo. Em 1996, a equipe de estudo do programa recomendou uma missão para explorar o cinturão de asteróides usando uma espaçonave com um motor iônico como alta prioridade. O financiamento para este programa permaneceu problemático por vários anos, mas em 2004 o veículo Dawn havia passado na revisão crítica do projeto [94] e a construção continuou.

Foi lançado em 27 de setembro de 2007 como a primeira missão espacial para Vesta. Em 3 de maio de 2011, a Dawn adquiriu sua primeira imagem de segmentação a 1,2 milhão de quilômetros de Vesta. [95] Em 16 de julho de 2011, a NASA confirmou que recebeu telemetria de Dawn indicando que a espaçonave entrou com sucesso na órbita de Vesta. [96] Foi programado para orbitar Vesta por um ano, até julho de 2012. [97] A chegada do amanhecer coincidiu com o final do verão no hemisfério sul de Vesta, com a grande cratera no pólo sul de Vesta ( Rheasilvia) à luz do sol. Como uma temporada em Vesta dura onze meses, o hemisfério norte, incluindo fraturas por compressão antecipadas em frente à cratera, se tornaria visível para as câmeras de Dawn antes de deixar a órbita. [98] Dawn saiu da órbita ao redor de Vesta em 4 de setembro de 2012 23h26 PDT para viajar para Ceres . [99]

NASA / DLR divulgou imagens e informações resumidas de uma órbita de levantamento, duas órbitas de alta altitude (60-70 m / pixel) e uma órbita de mapeamento de baixa altitude (20 m / pixel), incluindo modelos digitais de terreno, vídeos e atlas. [100] [101] [102] [103] [104] [105] Os cientistas também usaram Dawn para calcular a massa precisa de Vesta e o campo gravitacional. A determinação subsequente do componente J 2 rendeu uma estimativa do diâmetro do núcleo de cerca de 220 km, assumindo uma densidade crustal semelhante à do HED. [100]

Os dados da Dawn podem ser acessados ​​pelo público no site da UCLA . [106]

Observações de órbita da Terra

Observações de Amanhecer

Vesta aparece quando a espaçonave Dawn se aproxima e entra em órbita:

Imagens em cores verdadeiras

Imagens detalhadas recuperadas durante as órbitas de mapeamento de alta altitude (60-70 m / pixel) e baixa altitude (~ 20 m / pixel) estão disponíveis no site Dawn Mission do JPL / NASA .

Visibilidade

Imagem anotada da superfície da Terra em junho de 2007 com (4) Vesta

Seu tamanho e superfície excepcionalmente brilhante fazem de Vesta o asteróide mais brilhante, e ocasionalmente é visível a olho nu em céus escuros (sem poluição luminosa ). Em maio e junho de 2007, Vesta atingiu um pico de magnitude de +5,4, o mais brilhante desde 1989. [107] Naquela época, a oposição e o periélio estavam separados por apenas algumas semanas. [108] Estava mais brilhante ainda em sua oposição de 22 de junho de 2018, atingindo uma magnitude de +5,3. [109] Oposições menos favoráveis ​​durante o final do outono de 2008 no Hemisfério Norte ainda tinham Vesta em uma magnitude de +6,5 a +7,3. [110] Mesmo quando emem conjunção com o Sol, Vesta terá uma magnitude em torno de +8,5; portanto, de um céu sem poluição, pode ser observado com binóculos mesmo em alongamentos muito menores do que em oposição próxima. [110]

2010–2011

Em 2010, Vesta atingiu a oposição na constelação de Leão na noite de 17-18 de fevereiro, com magnitude 6,1, [111] um brilho que o torna visível na faixa binocular, mas geralmente não a olho nu . Em condições perfeitas de céu escuro, onde toda a poluição luminosa está ausente, pode ser visível para um observador experiente sem o uso de um telescópio ou binóculo. Vesta voltou a se opor em 5 de agosto de 2011, na constelação de Capricórnio com magnitude 5,6. [111] [112]

2012–2013

Vesta estava na oposição novamente em 9 de dezembro de 2012. [113] De acordo com a revista Sky and Telescope , este ano Vesta chegou a cerca de 6 graus de 1 Ceres durante o inverno de 2012 e a primavera de 2013. [114] Vesta orbita o Sol em 3,63 anos e Ceres em 4,6 anos, então a cada 17,4 anos Vesta ultrapassa Ceres (a ultrapassagem anterior foi em abril de 1996). [114] Em 1 de dezembro de 2012, Vesta tinha uma magnitude de 6,6, mas havia diminuído para 8,4 em 1 de maio de 2013. [114]

2014

Conjunção de Ceres e Vesta perto da estrela Gamma Virginis em 5 de julho de 2014 na Constelação de Virgo .

Ceres e Vesta ficaram a um grau um do outro no céu noturno em julho de 2014. [114]

Veja também

Notas

  1. ^ Marc Rayman daequipeJPL Dawn usou "Vestian" (análogo ao cognato grego Hestian ) algumas vezes em 2010 e no início de 2011 em seu Jornal Dawn , e a Sociedade Planetária continuou a usar essa forma por mais alguns anos. [2] A palavra foi usada em outro lugar, por exemplo, em Tsiolkovsky (1960) A chamada do cosmos . No entanto, caso contrário, a forma mais curta "Vestan" foi usada pelo JPL. [3] A maioria das fontes de impressão modernas também usam "Vestan". [4] [5]
    Observe que a palavra relacionada "vestaliana" se refere a pessoas ou coisas associadas a Vesta, como as virgens vestais, não para a própria Vesta.
  2. ^ a b Calculado usando as dimensões conhecidas assumindo um elipsóide .
  3. ^ Calculado usando (1) o período de rotação conhecido (5,342 h) [7] e (2) o raio equatorial R eq (285 km) [9] do elipsóide biaxial mais adequado ao Asteróide 4 Vesta.
  4. ^ Em 10 de fevereiro de 2009, durante o periélio de Ceres, Ceres estava mais perto do Sol do que Vesta, porque Vesta tem umadistância afélio maior do que a distância do periélio de Ceres. (10 de fevereiro de 2009: Vesta 2,56 AU; Ceres 2,54 AU)
  5. ^ 維斯塔wéisītǎ , com um ī obscuro, é a aproximação chinesa mais próxima da pronúncia latina westa .
  6. ^ Outras fontes contemporâneas de Gauss usou uma forma mais elaborada do símbolo:Forma elaborada do símbolo astronômico para Vesta. [41] [42]
  7. ^ Ou Venezuela ou Tanzânia; um pouco maior que o Texas e dez vezes maior que o Reino Unido.
  8. ^ isto é, azul no norte não significa a mesma coisa que azul no sul.
  9. ^ Observe que há evidências muito fortes de que 6 Hebe é o corpo pai dos H- condritos , um dos tipos de meteoritos mais comuns.

Referências

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Ligações externas

Este vídeo explora a paisagem, a história e as características planetárias de Vesta.