> > Веста

Веста – крупный астероид пояса между Марсом и Юпитером: размеры, масса, обнаружение, роль Кеплера, Боде и Ольберса, поверхность, состав, исследование с фото.

Веста занимает второе место по массивности в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, уступая Церере (относится к классу карликовых планет). Это ярчайший астероид, поэтому иногда его можно отыскать без использования увеличительных приборов. В 2011 году Весту нашел аппарат Dawn.

Небесная полиция и астероид Веста

В 1596 году Иоганн Кеплер вычислил эллиптическую форму планетарных орбит и выяснил, что между Марсом и Юпитером должна присутствовать еще одна планета. В 1772 году выходят математические расчеты от Иоганна Боде, поддерживающие эти выводы. Интересно, что в 1789 году несколько ученых создали группу «Небесная полиция», занимающуюся поиском пропавшей планеты. Среди них числился Генрих Ольберс, которому удалось обнаружить астероид Паллада. В описании своей теории он указывал, что Церера и Паллада способны выступать фрагментами от ранее крупной планеты. Рассмотрите фото астероида Веста ниже.

Ольберс считал, что эти осколки должны пересекаться в точке взрыва и на орбитальном пути. Он наблюдал за этими точками и 29 марта 1807 года заметил Веста. Он стал первым человеком, нашедшим два астероида. Ученый отправил свои заметки Карлу Гаусу, который за 10 часов определил орбиту Паллады.

Физические характеристики астероида Веста

Веста считается уникальным астероидным представителем из-за своих темных и ярких пятен, напоминающих лунную поверхность. Присутствуют базальтовые участки, а значит ранее по ним текла лава. Объект наделен неправильной формой (приплюснутый). Интересно, что астероид Веста имеет орбиту, близкую к круговой. Ниже расписаны характеристики размера и вращения.

• Диаметр: 530 км.
• Массивность: 2.67 × 10 20 кг.
• Температурная отметка: от -188°C до -18°C.
• Альбедо: 0.4322.
• Период вращения: 5.342 часов.
• Орбитальный период: 3.63 года
• Афелий: 2.57 а.е.
• Перигелий: 2.15 а.е.
• Максимальное сближение с Землей: 1.14 а.е.

Поверхность, состав и формация астероида Веста

В 1996 году Веста приблизилась к Земле, и космическому телескопу Хаббл удалось зафиксировать ее топографический поверхностный слой вместе с формированиями на фото. Проявился крупный кратер на территории южного полюса с диаметром в 460 км (Веста простирается всего на 530 км). Кратер уходит вглубь на 13 км и появился, скорее всего, при древнем ударе. Толчок вырвал материал, который выбросился на орбиту и вращается вокруг астероида.

В отличие от других астероидов, внутренняя часть астероида Веста дифференцирована. То есть, присутствует кора охлажденной лавы, скалистая мантия и железно-никелевое ядро. Это говорит в пользу того, что перед нами протопланета.

Ядро развивалось в первые 10 млн. лет после формирования системы. Также стремительно развивалась и базальтовая кора. Вулканические извержения вытекали из мантии 8-60 часов. Лавовые потоки могли растекаться на километры с толщиною в 5-20 м.

В 1960 году над Австралией пролетела частичка Весты. Осколок полностью состоял из пироксена (обнаружен в лавовых потоках) и нес спектральные сигналы Весты. В 2012 году к астероиду летал аппарат Dawn. На поверхности зафиксировал огромное количество водорода. Также нашел яркие области с высоким показателем отражения. Полагают, что создался более 4 млрд. лет назад.

Посетители от астероида Веста

Веста обладает уникальным составом, поэтому его метеориты легко идентифицировать. Это HED-объекты, представленные эвкритами (застывшая лава), диогенитами (из-под поверхности) и говардитами (смесь обоих). Больше деталей демонстрирует карта астероида Веста.

Если орбита Весты расположена за Марсом, то как осколки достигли Земли? Метеориты проходят мимо Юпитера в три орбитальных облета вокруг Солнца и чувствуют на себе притяжение гиганта.

Изучение астероида Веста

В 2007 году НАСА запустили миссию Dawn, чтобы посетить Веста и Цереру. Это уникальный аппарат, так как впервые совершил поездку сразу по двум астероидным орбитам. К Весте прибыл в 2011 году, а к Церере – в 2015-м.

Задача Dawn – исследование характеристик ранней системы через анализ двух отличающихся между собою астероидов. Церера – влажная, с сезонными полярными шапками и способна располагать тонким атмосферным слоем. Веста – сухой и скалистый объект.

По размерам они напоминают скорее протопланеты, но гравитация Юпитера остановила их формирования. В октябре 2010 года телескоп Хаббл снова отобразил Весту на фото. Новые данные показали, что наклон оси на 4 градуса больше ранних предположений.

Астероид Веста - небесный странник, который пережил не одну масштабную катастрофу, оставившую нам множество интересных космических артефактов.

Веста стала номером 4 по порядку обнаружения в главном поясе астероидов. Ее заметил немецкий астроном Генрих Ольберс в 1807 году. Своим названием она обязана величайшему математику Карлу Гауссу, именно он предложил назвать найденный астероид именем покровительницы семьи и домашнего очага из Древнего Рима.

Расположение и характеристики

Местом нахождения Весты является широкий пояс астероидов, расположенный между Юпитером и Марсом. Он наполнен космическими телами различных размеров и значительным количеством малых планет.

Астероид Веста - второй по размеру среди своих соседей (530 км), он уступает Палладе всего лишь 2 км в диаметре. Но по массе он обогнал всех - 2,59х10 в 20 кг - этот показатель стал наибольшим среди подобных объектов, после причисления Цереры к карликовым планетам. Температура на астероиде меняется по сезонам: зимой этот показатель составляет около -190 градусов, а летом - 3 градуса ниже 0. Восточная область имеет высокую отражающую способность, а в западной части находятся более темные участки базальтовых пород.

Поверхность и недра

Топографическое карта астероида Весты, показывает рельеф северного и южного полушарий. Составлено из фотографии, полученных с 17 июля 2011 года по 26 августа 2012 года космическим аппаратом НАСА DAWN.

В начале своего формирования Веста имела железное ядро и каменную мантию, которые частично оплавились под действием внутреннего тепла. С течением времени произошло остывание и появилось большое количество минералов. Подтверждением этого факта служат найденные на Земле метеориты, покинувшие астероид после мощных ударов. Поверхность Весты подверглась нескольким масштабным атакам, оставившим после себя кратеры в сотни километров. Изучение их последствий происходит с помощью телескопа «Хаббл» и аппарата Dawn.

Наибольший кратер находится в южной части, его размер 460 км, а горное образование по периметру возвышается на 18 км. Эта скала была вытолкнута при ударе колоссальной силы, ее высота вдвое превышает Эверест.

Огромный кратер, как и все остальные на астероиде, назван в честь прославленной римской матроны, он носит имя Рея Сильвия. Обнаружено здесь и множество других, более мелких кратеров. Еще одна структура на поверхности свидетельствует о катастрофических столкновениях - это система желобов на экваторе. Самый протяженный назван Дивалия, он имеет длину 465 км и глубину до 5 км.

3D карта Весты

Осколки катастрофы

Форма астероида близка к сферической, так как ее равномерность нарушена мощным столкновением с другим небесным телом более 2 млрд. лет назад. Обломки Весты покинули ее поверхность и образовали семейство астероидов класса V. Их размеры значительно проигрывают величине основного объекта и не превышают 10 км в диаметре. Ученые подсчитали количество этих космических тел, в 2005 году оно составило 6051. Часть метеоритов кружит в пространстве Вселенной, а те, которые попали на Землю, принесли важные сведения о своей прародительнице Весте.

Цифровая модель астероида Весты

Это интересно

Высокие отражающие данные сделали астероид одним из ярчайших небесных тел. Веста заметна нам без оптического приближения. Астероид является ровесником Солнечной системы, а по геологическому составу близок к планетам земной группы. Исследования космического зонда Dawn, имевшие место в 2011-2012 гг., дали множество снимков поверхности и позволили создать ее подробную карту. Лишь после приближения аппарата к астероиду ученые смогли высчитать его точную массу.

Солнечная система делится на две основные части широким разрывом между Марсом (внешней из внутренних планет) и Юпитером (первой из планет-гигантов). Численные соотношения между расстояниями планет от Солнца, известные как закон Боде, заставили астрономов предположить, что в этом разрыве должна быть еще одна планета. В конце XVIII столетия группа астрономов, возглавляемая И. Шретером (1746 — 1816) и фон Цахом (1754 — 1832), организовала своего рода «небесный патруль», главная задача которого заключалась в обнаружении новой планеты. Но их опередили.

Астероиды

Новые открытия: малые планеты

В новогоднюю ночь 1801 года Пиацци (1746 — 1826) из Палермо, Сицилия, открыл тело, похожее на звезду, которое заметным образом перемещалась от ночи к ночи. Оно оказалось планетой, движущейся между Марсом и Юпитером. Она была названа Церерой в честь богини – покровительницы Сицилии. В последующие несколько лет «небесный патруль» обнаружил еще три планеты: Палладу, Юнону и Весту. Вместе с Церерой они получили название «малые планеты» или астероиды. Все они, кроме Цереры, менее 500 км в диаметре. Только Веста может быть иногда заметна невооруженным глазом.

Других астероидов не находилось, и «патруль» был распущен. Однако в 1845 году Карл Хенке (1793 — 1866) открыл пятый астероид – Астрею, а с 1850 года без таких открытий не проходило и года. Общее же число малых планет может превышать 50 тысяч.

В 1977 году между Сатурном и Ураном был обнаружен слабый объект 19-й величины, движущийся на среднем расстоянии от Солнца 2600 млн. км. Этот необычный астероид диаметром, вероятно, около 1000 км, был назван Хироном. Высказывалось предположение, что когда-то он был спутником Сатурна.

Необычные орбиты

Не все астероиды постоянно пребывают в своей специфической области. В 1888 году Карл Витт из Копенгагена открыл малую планету №433, Эрос, которая могла заходить далеко внутрь орбиты Марса и временами даже приближаться к Земле на расстояние, не превышающее 24 млн. км, как это случилось в 1931, а затем в 1975 году. В 1931 году Эрос усиленно наблюдали, поскольку точное вычисление его орбиты могло помочь определить астрономическую единицу – расстояние от Земли до Солнца. Эрос имеет удлиненную форму с размерами примерно 27 х 16 км. Хотя Эрос и невелик, он все же крупнее таких подходящих близко к Земле астероидов, как Гермес (диаметром всего лишь около 1 км), который в 1937 году почти «смахнул пыль» с Земли, пройдя от нее на расстоянии всего 780 тыс. км, что менее удвоенного расстояния до Луны. Столкновение Земли с такими астероидами привело бы к весьма разрушительным последствиям, хотя вероятность прямого столкновения такого рода очень невелика.

Один астероид, Икар, приближается к Солнцу ближе, чем Меркурий. По-видимому, в Солнечной системе нет другого тела, которое претерпевало бы столь чудовищные температурные изменения. В самой близкой к Солнцу точке орбиты на расстоянии 28 млн. км от него температура поверхности Икара должна превышать 500°С. В афелии (самой дальней точке орбиты) всего через 200 дней он уже оказывается на расстоянии 295 млн. км – значительно дальше самой удаленной точки орбиты Марса.

С другой стороны, астероид №944, Гидальго, имеет вытянутую орбиту, которая уводит его почти за орбиту Сатурна, а две группы астероидов Троянцев движутся по орбите Юпитера. Одна группа постоянно находится примерно в 60 градусах впереди Юпитера, а другая – на 60 градусов за ним, опасности столкновения здесь нет. Хотя Троянцы по масштабам, свойственным астероидам, довольно велики, они находятся так далеко от Земли, что видны очень плохо.

В телескоп астероиды выглядят как звезды. Единственный способ распознать их – выявить их перемещение от ночи к ночи. Сейчас астероиды открываются фотографически. Часто за время экспозиции астероид успевает переместиться настолько, что в кадре остается вытянутый след, а не точка. Поэтому астероиды доставляют немало хлопот астрономам. Нередко фотографии, экспонируемые для иных целей, оказываются испещренными многочисленными следами от астероидов, и отождествление каждого из них отнимает немало времени.

Состав астероидов еще полностью не известен, но сделанные «Маринером-9» фотографии двух спутников Марса (Фобоса и Деймоса), которые вполне могут быть захваченными планетой астероидами, позволяет предположить, что поверхности многих из них могут быть покрыты кратерами. Внешние спутники семейства Юпитера, Феба у Сатурна, Нереида у Нептуна также могут быть «захваченными» астероидами.

Происхождение астероидов

Происхождение астероидов пока неизвестно. Согласно одной гипотезе, они представляют собой осколки бывшей планеты (или планет), которая вращалась вокруг Солнца за орбитой Марса и в отдаленном прошлом претерпела какую-то катастрофу. Но в целом кажется более вероятным, что астероиды никогда не были частями большого тела.

Чрезвычайно сильное притяжение Юпитера должно было воспрепятствовать образованию большой планеты в районе зоны астероидов. Кроме того, следует заметить, что все астероиды, вместе взятые, не могли бы образовать единого тела, столь же большого и массивного, как Луна.

Небесное тело при условии безоблачной погоды будет видно с 17:00 среды до 07:00 четверга на широте Москвы. На этой же широте располагаются такие города, как Казань, Нижний Новгород, Челябинск, Омск, Новосибирск и Красноярск. Искать астероид нужно в юго-восточной части неба, между созвездиями Льва и Близнецов.

Веста обходит Солнце почти по круговой орбите: в самой дальней точке она находится в 2,6 тыс. раз дальше от звезды, чем Земля, в самой ближней — в 2,2 раза. Путь Весты пролегает по главному поясу астероидов, который находится между Марсом и Юпитером. Один оборот вокруг Солнца астероид совершает за 3,63 года. Самое близкое расстояние, на которое Веста может подойти к Земле, составляет 177 млн км.

Пропустить противостояние Солнца и астероида может быть обидно: Веста — единственный астероид, который виден невооружённым глазом и похож на довольно тусклую звёздочку. Его яркость составит 6,2 звёздной величины. Дело в том, что шкала звёздных величин имеет обратные значения: чем меньше показатель, тем ярче свет (для сравнения: одна из самых ярких звёзд — Полярная — имеет звёздную величину 1,97). Рассмотреть Весту можно будет и позже, но для этого придётся вооружиться телескопом. Астероид продолжит путь по небосводу, переместится из созвездия Рака в сторону Близнецов и отправится дальше.

Посланец от Весты

Любопытно, что жителям Земли, вероятно, посчастливилось коснуться Весты. В 1960-х годах в Австралии упал метеорит. Проанализировав позже химический состав осколка и изучив данные спектрального анализа, учёные пришли к выводу, что он мог отколоться именно от Весты. Метеорит размером 9,6x8,1x8,7 см состоит из минерала пироксена, который образуется в периоды разлива лавы. Его структура указывает на то, что минерал и сам когда-то находился в расплавленном состоянии. Вероятно, Веста пережила мощное столкновение с другим объектом, после чего по меньшей мере один из её фрагментов попал на Землю.

Ближе всего человечество подобралось к астероиду в рамках миссии NASA Dawn («Рассвет»). Автоматическая межпланетная станция вышла на орбиту Весты в июле 2011 года и продолжала исследовать её до сентября 2012-го. На одном из первых снимков, полученных в ходе миссии с расстояния 1,2 млн км, астероид предстаёт в виде яркого светящегося пятна благодаря очень большому количеству отражённого Вестой света. Реальные размеры небесного тела гораздо скромнее.

• Изображение гигантского астероида Веста, полученное космическим аппаратом «Рассвет»
• Reuters

Не вышла ростом

Миссия Dawn подтвердила данные телескопа Hubble: в южном полушарии астероида, размер которого в поперечнике превышает 500 км, имеется огромный ударный кратер Реясильвия. Его диаметр составляет почти 460 км, а глубина — 12. На поверхности видны следы и от множества других столкновений.

Веста, образовавшаяся, по всей видимости, во времена формирования Солнечной системы — около 4,6 млрд лет назад, имеет железоникелевое ядро, кору, образовавшуюся частично из застывшей лавы, и множество следов вулканической активности. Базальтовая поверхность, хорошо отражающая свет, — как раз причина яркости астероида. На Весте обнаружены признаки наличия воды, есть свой Эверест (он почти в три раза выше земного) и занятная достопримечательность — серия кратеров под названием «Снеговик».

• Серия кратеров «Снеговик» на астероиде Веста

Строение и история формирования Весты делают её чем-то похожей на Землю и другие планеты. По этой причине её также называют протопланетой, которая так и не выросла до соответствующих размеров.

Космический корабль “Dawn” получил это изображение 17 июля 2011 года. Он находился на расстоянии около 15 000 километров (9 500 миль) от Весты. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

Веста – второй самый массивный объект в поясе астероидов, уступающий только Церере, которая классифицируется как карликовая планета. Веста – самый яркий астероид в небе – иногда видна с Земли невооруженным глазом. Это первый астероид, который посетил космический корабль. Миссия “Dawn” показала нам Весту в 2011 году, предоставив новые данные об этом скалистом мире.

В 1596 году, изучив планетные орбиты, Иоганн Кеплер пришел к выводу, что в области между Марсом и Юпитером должна существовать планета. Математические расчеты Иоганна Даниэля Тиция и Иоганна Элерта Боде в 1772 году, позже известные как закон Тиция-Боде, как казалось, поддерживают это предсказание. В августе 1798 года группой астрономов были начаты поиски этой пропавшей планеты. Среди последних был немецкий астроном Генрих Ольберс. Ольберс открыл второй известный на тот момент астероид – Палладу. В своём письме астрономам он изложил теорию происхождения этих астероидов.

“Возможно, Церера и Паллада – всего лишь пара фрагментов … некогда большей планеты, которая когда-то находилась между Марсом и Юпитером”, – писал он.

Ольберс считал, что фрагменты этой планеты будут пересекаться в точке разрушения и на противоположной стороне орбиты. Он наблюдал две этих области и 29 марта 1807 года обнаружил Весту, став первым человеком, который обнаружил два астероида.

На этом изображении гигантского астероида Веста, полученного космическим кораблем “Dawn”, видны многочисленные ударные кратеры. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

Веста уникальна среди астероидов тем, что светлые и тёмные области на её поверхности, аналогичны Лунным. Наземные наблюдения показали, что астероид имеет базальтовые области, из чего следует, что в прошлом по её поверхности текла лава. Она имеет неправильную форму, примерно такую же, как у сплющенного сфероида.

Когда Веста приблизилась к Земле в 1996 году, космический телескоп “Хаббл” отобразил некоторые топографические особенности этого объекта. Например, большой кратер на южном полюсе, диаметр которого в среднем составляет около 460 километров, при этом сама Веста всего 530 километров в поперечнике. Глубина кратера составляет около 13 километров и, скорее всего, он образовался из-за крупного столкновения в ранний период жизни астероида. Материал, выброшенный из этого столкновения, привел к появлению ряда более мелких – вестоидных астероидов, которые вращаются около их родителя, а также метеоритов, которые врезались в Землю.

В отличие от большинства астероидов структура Весты дифференцирована. Подобно планетам, астероид имеет кору охлажденной лавы, которая покрывает скалистую мантию и железо-никелевое ядро. Эти свойства является аргументом в пользу того, что Весту следует считать протопланетой, а не астероидом.

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

“Скорости в поясе астероидов были действительно высокими, а чем выше скорость, тем сложнее объединиться планетезималям”, – сказал Дэвид О’Брайен (David O’Brien), сотрудник института в Туксоне, Аризона.

В 1960 году огненный шар, пронёсшийся в небе над Австралией, как выяснилось позже, являлся частью Весты. Состоящий почти полностью из пироксена, метеорит имеет те же спектральные характеристики, что и Веста.

В октябре 2010 года космический телескоп “Хаббл” снова сфокусировался на Весте. Полученные данные показали, что наклон астероида примерно на четыре градуса больше, чем исследователи предполагали ранее. Эти данные помогли НАСА разместить космический корабль “Dawn” на полярной орбите вокруг астероида.

Космический корабль “Dawn”, который изучал астероид с 2012 года, обнаружил, что на поверхности этого каменистого тела имеется удивительно большое количество водорода. Он также обнаружил яркие отражающие области, которые, возможно, появились после его рождения.

“Наш анализ показал, что этот яркий материал не претерпел значительных изменений с момента образования Весты – более 4 миллиардов лет назад”, – сказал Цзянь-Ян Ли (Jian-Yang Li).

На южном полюсе Весты имеется огромная гора, которая достигает высоты более 20 километров (65 000 футов), что делает её почти такой же высокой, как и гора Олимп на Марсе. Олимп – это самая большая гора (и вулкан) в Солнечной системе. Она возвышается на 24 километра (15 миль) над поверхностью Марса.

Ко всему прочему, астрономы считают, что на астероиде существовала жидкая вода. Изображения, полученные космическим аппаратом “Dawn”, запечатлели изогнутые овраги и веерообразные отложения в восьми различных кратерах Весты. Все восемь кратеров, как полагают, сформировались в последние несколько сотен миллионов лет, что сравнительно недавно для астероида возрастом 4,5 миллиардов лет.

“Никто не ожидал найти доказательства существования воды на Весте, поскольку её поверхность очень холодная, и она не имеет атмосферы, из-за чего любая вода на её поверхности быстро испарится”, – сказала в своём заявлении Дженифер Скалли (Jennifer Scully), аспирант из университета Лос-Анджелеса.

Аппарат “Dawn” также обнаружил признаки гидратированных минералов (материалов, содержащих молекулы воды) на поверхности Весты, которые также могут намекать на присутствие подповерхностного льда.