Астероид Веста: описание, орбита, история открытия и исследования
Веста – это один из крупнейших объектов в главном поясе астероидов, находящемся между Марсом и Юпитером. По ряду причин Веста особенно интересна астрономам.
Общие сведения
На сегодняшний день именно Веста признается крупнейшим астероидом главного пояса как по размеру, так и по массе. Однако вплоть до начала XXI в. она занимала по этим показателям третье и второе место соответственно. Однако сначала статус Цереры, однозначно крупнейшего объекта в главном поясе, был «повышен» астрономами от «астероида» до «карликовой планеты». Потом была произведена переоценка диаметра Паллады, и она оказалась меньше Весты. Таким образом Веста стала лидером по обоим показателям.
Примечательно, что Веста – единственный объект в поясе астероидов, который можно наблюдать невооруженным взглядом. Даже для наблюдения огромной Цереры необходим бинокль.
Орбита
Орбита Весты располагается во внутренней части главного пояса и представляет собой эллипс с малым эксцентриситетом, то есть близкий к окружности. Расстояние между Вестой и Солнцем изменяется от минимума в 2,15 а.е. (321,8 млн км) до максимума в 2,57 а.е. (384,6 млн км). На один оборот вокруг звезды Веста затрачивает 1325 дней, или 3,6 года. Орбита имеет небольшой наклон к плоскости эклиптики, составляющий 7,1°. Средняя скорость движения астероида в космосе оценивается в 19,3 км/с.
Вращается Веста также и вокруг собственной оси. Один такой оборот занимает у астероида всего 5,3 часа.
Физические характеристики
Габариты Весты составляют 573х557х446 км. Приближенно астероид можно считать шаром с диаметром 525 км. Масса Весты равна 2,59•10 20 кг. Это означает, что астероид примерно в 23 тысячи раз легче нашей планеты.
Видимая звездная величина Весты колеблется от 5,1 до 8,48, что делает ее ярчайшим объектом в поясе астероидов. Ее яркость объясняется сразу тремя причинами:
- большие размеры астероида;
- меньший радиус орбиты, и, следовательно, меньшее расстояние между Землей и Вестой;
- высокое альбедо (отражающая способность) планеты, составляющее 42%.
Например, Церера значительно крупнее Весты, но менее яркая, так как Церера отражает лишь 7% падающего на него света, а ее орбита проходит дальше от Земли, чем орбита Весты.
Считается, что Веста неоднородна по составу – у нее, как и у планет, есть железное ядро и мантия из камня. Веста относится к классу V астероидов. Собственно, Веста считается родоначальником этого класса – почти все астероиды, относящиеся к нему, являются осколками Весты, образовавшимися при ее столкновениях с другими телами.
В составе Весты преобладают силикаты и железо, а также отмечается необычайное большая концентрация пироксенов.
Температура на освещенной Солнцем поверхности астероида достигает – 20° С. В тени же она падает до – 130° С.
Главной достопримечательностью рельефа Весты является кратер Реясильвия, чей диаметр достигает 500 км. Его глубина составляет 25 км, что делает кратер одним из глубочайших в Солнечной системе. Ученые до сих пор не понимают, как Веста могла пережить столкновение, при котором образовался столь большой кратер – согласно расчетам астероид должен был развалиться на осколки.
В центре Реясильвии располагается гора, чья относительная высота составляет 22 км. Только гора Олимп на Марсе может похвастаться большей высотой в Солнечной системе.
История открытия
Веста была обнаружена Г. Ольберсом 29 марта 1807 г. Это был четвертый объект в главном поясе астероидов, открытый человечеством. Стоит отметить, что тогда все эти астероиды считались планетами. Сам Ольберс ещё в 1802 г. открыл астероид Палладу, поэтому астроном решил передать право на выбор имени для нового небесного тела другому ученому.
Эта возможность была предоставлена математику К. Гауссу, который выбрал для астероида имя Веста. Веста – это древнеримская богиня домашнего очага. Она отождествляется с древнегреческой богиней Гестией. Примечательно, что после обнаружения Весты астрономы в течение 38 лет не могли обнаружить никаких других объектов в главном поясе.
Исследования
Первые фотометрические наблюдения за Вестой организованы в Гарварде ещё в 1880 г. Благодаря ним и похожим исследованиям в Тулузе к 1950 г. удалось примерно оценить скорость вращения астероида вокруг собственной оси.
Веста – это первый астероид, чью массу удалось оценить. Дело в том, что каждые 18 лет с Вестой сближается астероид Арета, причем дистанция между ними оказывается меньше 0,04 а. е. Благодаря такому сближению гравитация Весты сильно искажает орбиту Ареты, что и позволило в 1966 г. Г. Герцу оценить массы Весты.
Первый проект полета к астероиду был предложен ещё в 1981 г., однако тогда он был отклонен. Благодаря телескопу «Хаббл» к 2000 г. получилось рассмотреть рельеф Весты.
В 2007 г. был запущен аппарат Dawn, который в июле 2011 г. стал искусственным спутником Весты. Dawn передал на Землю 31 тысячу фотографий, благодаря которым удалось составить детальную карты Весты. Также он исследовал гравитационное поле астероида и точно измерил его массу. Аппарат получил более 20 млн спектров Весты в инфракрасном и видимом диапазоне. Выяснилось, что северное полушарие астероида сильно отличается от южного – возраст его поверхности превышает 4 млрд лет, а на юге этот возраст равен 1-2 млрд лет. В сентябре 2012 г. Dawn покинул орбиту Весты и отправился к Церере.
Список использованных источников
Источник
Веста – крупнейший и ярчайший астероид Солнечной системы
Из-за проблем классификации и получения новых данных первенство космических объектов все время меняется. Сегодня познакомимся с крупнейшим астероидом Солнечной системы, который не так давно занимал лишь третью позицию.
Астероид Веста
Это изображение добыто 17 июля 2011 года камерой кадрирования на аппарате Dawn при отдаленности в 15000 км от протопланеты Веста. Масштабирование – 1.4 км на пиксель
Этот астероид можно считать уникальным, потому что он первый по яркости среди астероидного семейства. Из-за этого удается наблюдать буквально без использования увеличительных приборов. Впервые его заметил астроном из Германии Генрих Ольберс в 1807 году. Название досталось от Карла Гаусса, который предложил наименовать в честь богини Древнего Рима, отвечающей за домашний очаг и дом. Способен приближаться к нашей планете на 177 млн. км.
При параметрах в 576 км Весту можно было бы отнести к категории карликовых планет. На это намекает и схожее геологическое наполнение (мантия из камня, а также ядро из железа и никеля). Однако в форме объекта просматривается чрезмерная асимметричность, так что не удалось сформировать приближенную к сфере форму.
Объект интересовал ученых, поэтому в 1990-х гг. к нему хотели запустить миссию AGORA, но в ЕКА от проекта отказались. Затем последовал зонд Dawn в 2007 году, прибывший к небесному телу в 2011-м. Это был идеальный период, ведь на территории южного полушария царствовало лето, и крупный кратер получал полноценное солнечное освещение.
Удалось не только добыть приближенные снимки астероида, но также зафиксировать его вращение в астероидном поясе. Интересным показался крупный ударный кратер возле южного полюса. Его назвали Реясильвия, а глубина воронки способна достигать 25 км.
Интересные факты
Гигантский астероид Веста отображен аппаратом Dawn. На поверхности заметно огромное количество ударных кратеров
- В начале 19-го века ученые пытались отыскать недостающую планету, которая согласно расчетам должна проживать между Марсом и Юпитером. За период поисков удалось найти несколько астероидов, где Веста стал четвертым.
- Из-за схожести с планетарной структурой полагают, что Веста появился почти сразу после рождения нашей системы, из-за чего радиоактивные материалы плавили внутреннюю часть. Так что можно сказать, что это не только астероид, но и протопланета.
- Кратер Реясильвия простирается на 500 км (почти как размер астероида), намекая на мощное столкновение в прошлом.
- На поверхности можно найти кратерную группу из трех смежных формирований, которые по форме напоминают снеговика.
- У Весты наблюдается один из широчайших диапазонов яркости среди любых каменистых объектов Солнечной системы.
- К астероиду летал всего один космический корабль – Dawn.
Самый большой астероид?
Сравнение размеров некоторых астероидов главного Пояса
Ранее Весту воспринимали в качестве третьего астероида по размеру. В числе конкурентов числились Церера и Паллада. Однако позже возникла категория карликовых планет, куда после долгих обсуждений внесли Цереру (она стала самой маленькой – «Церера: крупнейший астероид и наименьшая карликовая планета»).
С астероидом Паллада все было намного проще, потому что изначально его размер определили неверно. Дальнейшие наблюдения показали, что у Весты диаметр больше, поэтому перед нами возник крупнейший и ярчайший астероид.
Интересно, что столкновение, породившее крупный кратер, также создало и семейство осколков, некоторые из которых сумели добраться к Земле. Ученые отмечают, что удар был настолько сильным, что это почти разрушило астероид (можно заметить множество линий разлома вокруг экваториальной линии).
Постскриптум
Итак, перед нами крупнейший астероид и возможная протопланета. Более того, исследователи считают, что именно гравитация Юпитера помешала Весте и Церере стать полноправными планетами.
Источник
Астероид Веста
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
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.
Это изображение добыто 17 июля 2011 года камерой кадрирования на аппарате Dawn при отдаленности в 15000 км от протопланеты Веста. Масштабирование – 1.4 км на пиксель
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
Гигантский астероид Веста отображен аппаратом Dawn. На поверхности заметно огромное количество ударных кратеров.
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
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.
На южной стороне Весты находится крупный кратер. Снимок добыт телескопом Хаббл (вверху слева) с добавлением теоретических расчетов (вверху справа) и топологической карты (внизу)
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.
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.
Топографическая карта Весты
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
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.
