4 Vesta

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
4 Vesta
Vesta full mosaic.jpg
Löytäminen
Löytäjät Heinrich Wilhelm Matthäus Olbers
Löytöaika 29. maaliskuuta 1807
Kiertoradan ominaisuudet
Pienin etäisyys Auringosta 321,82 milj. km
2,151 AU
Suurin etäisyys Auringosta 384,72 milj. km
2,572 AU
Eksentrisyys 0,08902
Kiertoaika Auringon ympäri 1325,46 päivää eli 3,63 vuotta
Keskiratanopeus 19,34 km/s
Inklinaatio 7,133°
Kuiden lukumäärä 0
Fyysiset ominaisuudet
Päiväntasaajan halkaisija 578×560×458 km
Massa 2,7×1020 kg
Putoamiskiihtyvyys pinnalla 0,22 m/s2
Pyörähdysaika 0,2226 päivää, 5,342 tuntia
Akselin kaltevuus 29°
Absoluuttinen kirkkaus 3,20
Albedo 0,423
Pakonopeus 0,35 km/s
Asteroidiluokka V

4 Vesta (symboli: Modern astrological symbol of Vesta) on kirkkain asteroidi ja toiseksi suurin kappale Marsin ja Jupiterin välisellä asteroidivyöhykkeellä. Vesta on 4. löydetty asteroidi, löytäjänä saksalainen tähtitieteilijä Heinrich Wilhelm Matthäus Olbers vuonna 1807. Asteroidi Vesta sai nimensä roomalaisen mytologian Vesta-jumalattaren mukaan.[1] Vestaa pidettiin aluksi planeettana yhdessä Cereksen, Pallaksen ja Junon kanssa, kunnes uusien asteroidien löytyminen lopulta johti niiden aseman menetykseen 1800-luvun puolivälin jälkeen.[2][3] Vesta on melko tiheä kivinen kappale, joka on historiassaan kokenut aineiden sisäistä lajittumista ja suuren törmäyksen. Tämä törmäys synnytti Vestaan suuren kraatterin, Rheasilvian, sekä irroitti Vestasta kappaleita muiksi asteroideiksi ja meteoriiteiksi. Kesällä vuonna 2011 NASA:n lähettämä avaruusluotain Dawn saapui kiertämään Vestaa sen tutkimista varten.[4]

Tutkiminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vestan löysi 29. maaliskuuta 1807 saksalainen tähtitieteilijä Heinrich Wilhelm Olbers. Vesta oli ensimmäinen asteroidi jonka massa määritettiin kohtuullisella tarkkuudella sen muiden asteroidien rataan aiheuttamien häiriöiden avulla. Vuonna 1966 Hans G. Hertz mittasti asteroidi 197 Areten radanmuutosten pohjalta Vestan massaksi noin (1,20 ± 0,08) E−10 kg, joka lienee noin 15 % sisään oikea. Vestan keskiläpimitan arvioi suunnilleen oikein William Pickering jo 1800-luvulla, mutta tarkemmin läpimitta mitattiin täpläinterferometrialla ja tähdenpeitoilla 1980- ja 1990-lukujen vaihteessa.

Ensimmäiset lähikuvat Vestasta otti NASAn Dawn-luotain, joka laukaistiin kesällä 2007 ja joka saapui Vestan läheisyyteen kesäkuussa 2011 ja asettui 16. heinäkuuta 2011 sen kiertoradalle tutkimaan asteroidia. Dawn etsi ensisijaisesti merkkejä vedestä. Se löysi asteroidin päiväntäsaajan seuduilta vetyä, joka voisi viitata mineraaleihin sitoutuneeseen veteen.[5] Vuotta myöhemmin Dawn ohjattiin kohti kääpiöplaneetta Ceresiä.

Rata-arvoja ja vastaavia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vestan rata (sinisellä) verrattuna sisimpien planeettojen ratoihin (punaisella). Uloin kuvan planeetoista on Jupiter
Eri suunnista Vestasta otetut kuvat näyttävät selvästi asteroidin epäsäännöllisen muodon.
Vesta, Ceres ja Kuu kokovertailussa.

Vesta kiertää Aurinkoa asteroidivyöhykkeellä melkein ympyrämäisellä radalla keskimäärin 2,361 kertaa niin kaukana kuin Maa. Kiertoaika on 3,63 vuotta eli tarkemmin 1 325,15 päivää. Vestan radan soikeus e = 0,08902, jolloin Vesta käy lähimmillään 2,151 AU:n päässä Auringosta ja on etäisimmillään 2,572 AU:n päässä Auringosta. Näin Vesta kiertää sisemmässä asteroidivyöhykkeessä 2,50 AU:n Kirkwoodin aukon sisäpuolella. Rata on 7,135° kallellaan ekliptikaa vastaan.

Periaatteessa Vesta näkyy himmeänä paljain silmin, jos näkö on tarkka. Näennäinen kirkkaus vaihtelee välillä V=5.1-8.48. Suurin asteroidi Ceres on Vestaa himmeämpi.

Fyysiset ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vestan sisäinen rakenne: ydin vaippa ja kuori.

Vesta on muodoltaan epäsäännöllinen, mutta kohtalaisen pyöreä. Vestan mitat ovat 578×560×458 km (keskimääräinen läpimitta noin 529 km). Vestan massa on 9 % asteroidivyöhykkeen massasta eli noin 2,67x1020 kg. Tämä on hieman alle kymmenesmiljardisosa Auringon massasta ja noin 28 % suurimman asteroidin, Ceresin, massasta.[6]

Vestan albedo on 0,423 ja tiheys 3,4. Täten Vesta on kivinen asteroidi, tosin hieman erikoista tyyppiä V. V-tyypin asteroidit ovat tavallisempaa S-tyyppiä pyrokseenipitoisempia. Vestan pinnassa on kauas näkyvissä 200 km läpimittainen tumma alue nimeltään Olbers. Vesta on muuten melko kirkas pinnaltaan, huomattavasti kirkkaampi kuin Kuu tai Mars. Tumma alue lienee basalttia. Kirkkaammat alueet lienevät runsaskraatterista ylämaata. Vestan sisäinen rakenne muistuttaa kiviplaneettoja kuten Maa ja Mars. Sillä on noin 214–226 kilometrin läpimittainen rautaydin, kivinen vaippa ja kuori. Vesta on protoplaneetta, joka selvisi ehjänä Aurinkokunnan syntyajoista.[7][4][8][9] Vestan pinnalla on kaksi usean sadan kilometrin mittaista yhdensuuntaisten repeämälaaksojen sarjaa, Saturnalia Fossa ja Divalia Fossa. Repeämien maksimileveydet ovat noin 39 ja noin 22 km.[10]

Vestan pyörähdysaika on 5,342 tuntia ja akselikallistuma on 29°. Vestan Auringon-puoleisen pään lämpötila nousee +20 celciusasteeseen ja talvinavan lämpötila laskee -190 asteeseen. Vestan lämpötilat vaihtelevat tavallisesti välillä -60°C (päivällä) ja -130°C (yöllä). Erään havainnon mukaan Vestassa olisi joitain vuodenaikavaihteluja.

Painovoima pinnalla on vain 0,022 g ja pakonopeus 0,35 km/s.

Vestan törmäyskraatteri ja muinainen hajoaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vestan pintaa 5200 km:n etäisyydeltä kuvattuna.
Dawn-luotaimen 5200 km päästä ottama kuva asteroidi Vestasta.

Vestassa näkyvät selvästi muinaiset törmäykset, jotka ovat irrottaneet asteroidista materiaa pienemmiksi asteroideiksi ja meteoriiteiksikin.

Vestassa on valtava, 460 km:n läpimittainen törmäyskraatteri nimeltään Rheasilvia, jonka syvyys on 13 km ja reunavallien korkeus 4–12 km. Näin ollen koko kraatterin syvyys on noin 25 km ja sen keskushuipun korkeus kraatterin pohjalta 18 km. Kraatterin keskushuippu on yksi Aurinkokunnan korkeimmista vuorista. Se on esimerkiksi korkeampi kuin Mauna Kea (merenpohjasta mitattuna) eikä kovin paljon matalampi kuin Marsissa sijaitseva Olympus Mons. Rheasilvia kattaa 80 % Vestasta sen keskustan suunnasta katsoen ja sen syntytörmäys on irrottanut noin 1 % verran Vestan massasta. Osittain Rheasilvian alle on jäänyt toinen vielä sitä vanhempi jättiläiskraatteri, Veneneia. Nämä törmäykset ovat todennäköisesti synnyttäneet vestan pinnan suuret repeämälaaksot.[4][8][10]

Törmäys on tuottanut noin 235 alle 10 km:n läpimittaista V-tyypin asteroidia alle miljardi vuotta sitten. Havaitut V-tyypin asteroidit kattavat vain 6 % Vestasta törmäyksen seurauksena pois singonneesta massasta. V-tyypin asteroidit sijaitsevat välillä 2,18 AU–2,50 AU. 2,50 AU on 1:3 rataresonanssi. Vestassa on jättiläiskraatterien lisäksi useita noin 150 km:n läpimittaisia ja 7 km syviä kraattereita.

Vestan geologinen historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähikuva Vestan kraatteripinnasta.
Lumiukoksi sanottu nuori kraatteripari Vestan pinnalla.
Vestan eteläinen päiväntasaaja-alue.

Vestan erikoinen V-tyypin olemus selittyy kappaleen historialla, johon kuuluu asteroiditörmäyksiä. Törmäykset ovat paljastaneet asteroidin syviä kerrostumia näkyville.

Melko pyöreä C-luokan hiilikondriitti Ceres on säilyttänyt alkuperäistä olemustaan enemmän kuin Vesta. Vesta muistuttaa Pallasta, joka on kuitenkin harvempaa hiilikondriittityyppistä B-asteroidiainesta.

Vestassa on tapahtunut radioaktiivisen lämmön vaikutuksesta ainesten lajittuminen. Näin ollen Vestalla lienee rautaydin ja ympärillä kevyempi kivivaippa ja kuori.

  • Aurinkokunta syntyi 4 570 miljoonaa vuotta sitten.
  • Kasautuminen tapahtui 2–3 miljoonassa vuodessa.
  • Radioaktiivisen alumiini-26:n hajoaminen sulatti Vestan ytimen ja kivisen vaipan 4–5 miljoonassa vuodessa. Vestan sisuksissa alkoi tapahtua konvektiota, kivisulan virtausta lämmön vuoksi.
  • Sulassa vaipassa tapahtui asteittaista kiteytymistä. Vaipan virtaukset pysähtyivät, kun 80 % materiasta oli kiteytynyt noin 6–7 miljoonassa vuodessa.
  • Jäljelle jäänyt basalttinen laava purkautui Vestan pinnalle, ehkä magmamereksi.
  • Syvälaavasta syntyi syväkiveä, aikaisemmasta basaltista metamorfista kiveä.

Vestasta tulleita meteoriitteja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vestan geologisia tapahtumia on nähtävissä sieltä tulleissa meteoriiteissa. Näitä ovat akondriitit ja jotkut rautameteoriitit. Howardiitit ja breksioituneet eukriitit ovat kivettynyttä regoliittia, pölyn ja kivien seosta. Nämä ovat Vestan pintakerrosta. Basalttilaava on tuottanut "ei-kasautuvia eukriitteja". "Kasautuvat eukriitit", jotka sisältävät pyrokseenia, pigeoniittia ja plagioklaasia, ovat Vestan syväkiviä. Diogeniitit, joissa on suuria ortopyrokseenirakeita, ovat Vestan syväkiviä kaikkein syvimmältä. V-tyypin asteroidien koosta päätellen Vestan kuoren paksuus lienee 10 km.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Lutz Schmadel: Dictionary of minor planet names + addendum. New York: Springer Online, 2008. ISBN 978-3-540-34361-5. (englanniksi)
  2. Hubble Images of Asteroids Help Astronomers Prepare for Spacecraft Visit 2007. HubbleSite. Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  3. James L. Hilton: When did the asteroids become minor planets? The United States Naval Observatory (USNO). Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  4. a b c C. T. Russell et al.: Dawn at Vesta: Testing the Protoplanetary Paradigm. Science, 2012, 336. vsk, nro 684, s. 684-. Artikkelin verkkoversio (PDF) Viitattu 16.3.2014. (englanniksi)
  5. Tähdet ja avaruus 24.9.2012
  6. E. V. Pitjeva: High-Precision Ephemerides of Planets—EPM and Determination of Some Astronomical Constants. Solar System Research, 2005, 39. vsk, nro 3, s. 176–186. Artikkelin verkkoversio (PDF) Viitattu 10.4.2014. (englanniksi)
  7. Asteroid or Mini-Planet? Hubble Maps the Ancient Surface of Vesta 1995. HubbleSite. Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  8. a b Rob Waugh: Incredible video 'fly-over' by Nasa's Dawn probe reveals huge rippled asteroid Vesta is more like a small planet Daily Mail. 2012. Viitattu 25.3.2014. (englanniksi)
  9. C. A. Raymond et al.: The Crust and Mantle of Vesta’s Southern Hemisphere. EPSC Abstracts, 2013, 8. vsk. Artikkelin verkkoversio (PDF) Viitattu 16.3.2014. (englanniksi)
  10. a b EXPLORATION OF SATURNALIA FOSSA AND ASSOCIATED STRUCTURES IN VESTA'S NORTHERN HEMISPHERE 2012 (englanniksi)

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta 4 Vesta.
Kokovertailussa useat Aurinkokunnan kappaleet, jotka olivat IAU:n vuoden 2006 planeetan määritelmää luotaessa planeettaehdokkaina. Niistä tuli määritelmän valmistuttua kääpiöplaneettaehdokkaita. Vesta on kolmas alhaalla oikealla. (Kuvassa näkyy myös kaistale Maasta kappaleiden koon parempaa hahmotusta varten.)
Edeltäjä:
3 Juno
Luettelo pikkuplaneetoista Seuraaja:
5 Astraea