4 Vesta

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Vesta
(4 Vesta)
Vesta Rotation.gif

Vesta fotografiado por la sonda Dawn en julio de 2011.
Estrella madre sol
Descubrimiento 29 de marzo de 1807
Descubridor Heinrich Wilhelm Olbers
Clasificación Banda principal
Familia Vesta
Clase espectral V [1]
Designaciones
alternativas
1807 FA
Parámetros orbitales
(en el momento JD 2459000.5
31 de mayo 2020 [2] )
Semieje mayor 353 357 309 km
2.3620141 au
Perihelio 322 079 600 kilometros
2.1529385 au
Afelio 384 635 019 kilometros
2.5710897 au
Periodo orbital 1325.93 día
(3,63 años )
Velocidad orbital 19,380 kilometros / s [3] (promedio)
Inclinación
en la eclíptica
7.14190 °
Excentricidad 0.0885158
Longitud de
nodo ascendente
103.80908 °
Argom. del perihelio 150.87484 °
Anomalía media 204.32771 °
Par. Tisserand (T J ) 3535 [1] ( calculado )
Último perihelio 7 de mayo de 2018
Siguiente perihelio 23 de diciembre de 2021
Satélites 0
Datos físicos
Dimensiones 572.6x557.2x446.4 km [1]
Diámetro medio 525,4 kilometros [1]
Superficie 866 000 km²
Volumen 74 600 000 km³
Masa
2,7 × 10 20 kg
Densidad media 3,456 g / cm³ [1]
Aceleración de gravedad en la superficie 0,22 m / s²
Velocidad de escape 0,35 kilómetros por segundo
Período de rotación 0,2226 g (5,342 h) [1]
Temperatura
superficial
~ 85 K (min)
255 K (max)
Albedo 0,4228 [1]
Datos de observación
Aplicación Magnitude. 8,5 [4] (min)
5,4 [4] (max)
Aplicación Magnitude. 5.1 y 8.48
Magnitud abs. 3.0 [1]

4 Vesta es un gran asteroide en el cinturón principal , el cuerpo segundo más masivo del cinturón de asteroides, con un promedio de diámetro de aproximadamente 525 kilometro y un estimado de masa igual a 12% de la de toda la cinta.

Su tamaño y superficie inusualmente maquillaje brillante Vesta asteroide más brillante y, a veces la única visible a simple vista desde la Tierra (además de 1 Ceres , en circunstancias excepcionales visuales).

También es el más estudiado, gracias a la disponibilidad de muestras de roca en forma de meteoritos HED . También es uno de los seis cuerpos identificados en el Sistema Solar para los que tenemos muestras físicas, además de asteroide 25143 Itokawa , el cometa Wild 2 , Marte , la Luna y la Tierra misma.

Observación

Vesta es el asteroide más brillante, alcanzando un promedio de magnitud de 6,5 en la oposición . [5] En particular oposiciones favorables, puede alcanzar una magnitud de 5,4, [4] [6] ser visible para el ojo desnudo . Incluso en pequeñas elongaciones , Vesta es fácilmente observable con 10 × 50 binoculares , alcanzando como máximo una magnitud de 8,5. [4]

Historia de observaciones

Descubrimiento

Heinrich Wilhelm Olbers, el descubridor de Vesta.

Vesta fue descubierto por el alemán astrónomo Heinrich Wilhelm Olbers el 29 de marzo de 1807 desde el observatorio privado situado en el piso superior de su casa en Bremen , Alemania. [7] Olbers informó en una carta dirigida al astrónomo Johann H. Schröter y fechado 31 de marzo. [8] astrónomo francés Johann Karl Burckhardt sugirió que Le Monnier puede ya haber observado Vesta, confundiéndolo con una estrella . [7]

El descubrimiento de Ceres en 1801 había parecido una confirmación de la ley de Titius-Bode ; el descubrimiento de un segundo planeta , Pallas , a la misma distancia del Sol en 1802 había generado sorpresa entre los astrónomos. Fue el propio Olbers quien sugirió que los dos objetos podrían ser fragmentos de un planeta que fue destruido [7] - más tarde conocido como Phaeton - y que otros fragmentos pudieron ser identificados en las intersecciones de las órbitas de Ceres y Palas, o en el constelaciones de la Virgen y de la ballena . [9]

Olbers repitieron la búsqueda de tres veces al año a partir de 1802, teniendo éxito en 1807 para descubrir Vesta en la Virgen [7] - una coincidencia, ya Ceres, Palas y Vesta no son fragmentos de un cuerpo preexistente. Desde Juno había sido identificado en 1804, Vesta era el cuarto objeto identificado en la región indicada como el principal cinturón de asteroides.

Olbers concedió el matemático Carl Friedrich Gauss , que había calculado la órbita del nuevo "planeta" en 10 horas, el placer de la elección de su nombre; [10] [11] fue bautizada así en honor a la diosa romana del hogar, Vesta . [12]

Después del descubrimiento de Vesta, no se descubrieron otros asteroides durante 38 años; el siguiente fue 5 Astraea , identificado sólo en 1845. [9] Durante este tiempo, los cuatro asteroides conocidos fueron considerados verdaderos planetas y cada uno de ellos se le asignó su propio símbolo planetario. En particular, el de Vesta recuerda el altar de la diosa coronado por la llama sagrada a la divinidad ( Símbolo de Vesta o Símbolo de Vesta ). Posteriormente, el símbolo será reemplazado con un número correspondiente a la orden de descubrimiento encerrado en un círculo, ④, y luego con el número entre paréntesis seguido por el nombre, de acuerdo con el uso actual de la designación de asteroides . [13]

Comentarios posteriores

El brillo de Vesta en un primer momento sugiere que el asteroide fue el mayor de los cuatro, [8] Sin embargo William Herschel fue incapaz de observar su disco [7] y su diámetro se estima en no más de 383 kilometros. [14] Este valor no fue revisado antes de la segunda mitad del siglo, cuando las mejoras se obtuvieron gracias a la difusión de la Bonner Durchmusterung catálogo de estrellas en 1852 y con la introducción tanto de la escala logarítmica de magnitud , desarrollado por Norman Pogson en 1854 y la fotometría en 1861. Sin embargo, una estimación del albedo de Vesta era deficiente, así como la de los otros asteroides descubiertos hasta entonces y las medidas propuestas fueron fuertemente afectados. [15]

Von Stampfer en 1856 estimó que el diámetro de Vesta ser 467 kilometros; Piedra en 1867 en el 367 km; Pickering en 1879 en 513 ± 17 km; MW Harrington en 1883 en 840 km; y Flammarion en 1894 en el año 400 kilómetros. [16] El valor de referencia para los primeros cincuenta años del siglo XX, sin embargo, fue de 390 ± 46 km, estimada en 1895 por Barnard usando un micrómetro de alambre y revisado en 1901 a ser 347 ± 70 kilometros utilizando la misma técnica. [15]

En los trabajos publicados en los años sesenta y setenta , se propusieron nuevas estimaciones para el diámetro de Vesta basada principalmente en las mediciones fotométricas, entre 390 y 602 km, con una incertidumbre de aproximadamente 50 km. La mayoría de ellos, sin embargo, proporcionaron valores entre 530 y 580 km. [15] En 1979, el uso de la interferometría punto técnica, el diámetro de Vesta se estimó en 550 ± 23 km, lo que sugiere que al mismo tiempo que fue superada por Pallas, que por lo tanto habría sido el segundo asteroide más grande. [17]

Mediciones mejores del tamaño de Vesta se obtuvieron gracias a ocultaciones estelares . Se han observado dos ocultaciones de Vesta, en 1989 (SAO 185928) y en 1991 (SAO 93228). [18] El segundo en particular fue observado por numerosos observadores en los Estados Unidos y Canadá y en esta circunstancia la forma del asteroide fue aproximada por una elipse con un semi-eje mayor de 275 km y un semi-eje menor de 231 km. . [19] Resultó, por tanto, que Vesta era segundo sólo para Ceres en tamaño, superando Pallas, cuyo diámetro se había determinado en 1983 en una ocultación particularmente favorable. [20]

Vesta fue el primer asteroide cuya masa se determinó en 1966. El asteroide se aproxima a 197 Arete cada 18 años, llegando a una distancia mínima de 0,04 UA . Hans G. Hertz estimó la masa de Vesta en (1,20 ± 0,08) × 10 -10 M mediante la medición de las perturbaciones gravitacionales inducidas por este último en la órbita de Arete. [21] Posteriormente, el valor fue revisada varias veces y en 2001 se alcanzó (1,31 ± 0,02) × 10 -10 M , determinado según las perturbaciones de otro asteroide, 17 Thetis . [22]

Misiones espaciales

En 1981, una propuesta de misión, conocida como Asteroidal gravedad óptico y análisis de radar (AGORA), fue sometido al análisis de la Agencia Espacial Europea (ESA), que debería haber sido puesto en marcha entre 1990 y 1994 y se han hecho dos pasos elevados cercanos . de grandes asteroides, así como de entrar en órbita alrededor de un tercio de asteroides, preferiblemente Vesta. La sonda habría sido equipado con un pequeño propulsor eléctrico o un cabestrillo gravitacional maniobra con Marte habría sido utilizado para llegar al cinturón principal. La propuesta fue rechazada por la ESA y posteriormente volvió a trabajar en una nueva misión que implicaría tanto la NASA y la ESA: Multiple asteroide Orbitador Solar con propulsión eléctrica (MAOSEP), cuyo plan de vuelo también prevista la sonda para entrar en órbita alrededor de Vesta. Sin embargo, la NASA afirmó en 1985 que no tenía interés en una misión de exploración de asteroides y la propuesta finalmente cayó en oídos sordos. [23]

En la década de 1980, Francia , Alemania , Italia , Rusia y Estados Unidos puso presenta propuestas para las misiones en el cinturón de asteroides, pero ninguno de ellos fueron aprobados por los órganos de selección. Entre éstos, el más significativo fue la misión conjunta ruso-francesa Vesta, lo que llevaría a algunos detalles de la Vega misiones. De un sobrevuelo de Venus , los dos sondas idénticas habrían recibido el empuje necesario para llegar al cinturón de asteroides, donde habrían navegado mediante la realización de cierre pasos elevados de numerosos objetos, incluyendo Vesta. Tras los retrasos franceses, la misión se pospuso de 1991 a 1994 y el plan de vuelo cambió para reemplazar a Marte por Venus, del cual los rusos habían adquirido ya un conocimiento considerable. Por último, Francia solicitó la aprobación de la ESA, que sin embargo prefiere Huygens , mientras que la agitación económica post-soviética impidió a Rusia de proceder de forma autónoma. [23]

En 2001 de forma preliminar y en 2004 de forma definitiva, la NASA aprobó la misión Dawn , que fue lanzada el 27 de septiembre de 2007, llegó a Vesta en julio de 2011 y permaneció a su alrededor en órbita hasta julio de 2012. Desde agosto de 2012 se posiciona en una órbita heliocéntrica para llegar a Ceres a donde llegó en marzo de 2015. [24] Utilizando propulsión eléctrica, de hecho, fue posible desarrollar una misión que, a pesar de los bajos costos del Programa Discovery , entrará en órbita alrededor de dos grandes objetos en la banda principal. La sonda está equipada con una cámara y dos espectrómetros , uno operando en infrarrojos y visibles y el otro en rayos gamma . [25]

Características físicas

Tamaño de los primeros diez asteroides descubiertos en el cinturón principal en comparación con la Luna de la Tierra. Vesta es el cuarto desde la izquierda.

Vesta es el segundo asteroide más grande y el más grande en el interior de la correa principal , que se encuentra dentro del Kirkwood Gap en 2,50 UA . Tiene un volumen igual a la de 2 Pallas , pero con una significativamente mayor masa .

La forma de Vesta parece ser la de un establo gravitacionalmente comprimido esferoide achatado , o "cuerpo planetario".

Su rotación es progresiva y muy rápida para un asteroide (período de rotación igual a 5.342 horas), con el polo norte apuntando en dirección a la constelación de Cygnus , ascensión recta 20 h 32 min, declinación + 48 ° con una incertidumbre de unos 10 °. Esto resulta en una inclinación axial de 29 °.

Las temperaturas en su superficie fluctúan en un intervalo entre aproximadamente -20 ° C con el Sol en el cenit , y alrededor de -190 ° C en el polo de invierno. Temperaturas diurnas y nocturnas típicos son -60 ° C y -130 ° C, respectivamente . Este cálculo es válido para el 6 de mayo de 1996, en un punto muy cercano al perihelio , mientras que los datos pueden variar en gran medida con las estaciones.

Debido a su masa, Vesta es uno de los cuerpos menores que el Centro de Planetas Menores considera entre los disruptores de las órbitas de los objetos más pequeños. [26]

Geología

Película sobre la formación de Vesta

Único entre todos los asteroides, hay una vasta colección de muestras de Vesta accesibles a los científicos en la forma de más de 200 HED meteoritos . Esto permitió comprender la estructura y la historia geológica de este planeta.

A principios del sistema solar , Vesta era lo suficientemente caliente como para fundir el interior. Esto permitió la diferenciación de los asteroides. Vesta se supone que poseen una estructura escalar: un metálica núcleo planetario de hierro y níquel , una rocosa que recubre manto de olivino, y una superficie de corteza de basáltica roca.

Desde la aparición de inclusiones ricas en calcio y aluminio (la primera materia sólida en el sistema solar , formado alrededor de 4.570 millones de años atrás), una línea de tiempo hipotético es el siguiente:

  • La acreción completó después de unos 2-3 millones de años.
  • Fusión completa o parcialmente completa debido a la desintegración radiactiva del isótopo 26 Al , lo que lleva a la separación del núcleo de metal después de unos 4-5 millones de años.
  • Cristalización progresiva de una convección fundido manto . La convección se detiene cuando alrededor del 80% del material se ha cristalizado después de unos 6-7 millones de años.
  • La extrusión del material fundido restante para formar la corteza. Lave basáltica en progresiva erupción , o la posible formación de un océano de magma de corta duración.
  • Las capas más profundas de la corteza se cristalizan para formar rocas plutónicas , mientras que los basaltos más antiguas se transforman bajo la presión de las nuevas capas superficiales.
  • Enfriamiento interno lento.

Vesta parece ser el único asteroide intacto cuya superficie se ha sometido a estas geológicas procesos, y es por lo tanto también el único que someterse a la diferenciación planetaria . Sin embargo, la presencia de clases de ferrosos y achondritic meteoritos con ningún cuerpo progenitoras identificados indica que en un principio puede haber habido varios diferentes planetesimales con procesos magmáticas . Estos cuerpos habrían destrozado por el impacto en pequeñas familias de asteroides durante las fases caóticas de los primeros días. Se cree que los asteroides ferrosos provienen de los núcleos de dichos cuerpos, los asteroides rocosos de mantos y costras.

Se supone que la corteza de Vesta se compone de (en orden creciente de profundidad):

Basándose en el tamaño de los asteroides de tipo V (que se cree que son fragmentos de la corteza de Vesta expulsado después de un impacto masivo) y la profundidad de cráter Rheasilvia , la corteza se supone que es de aproximadamente 10 kilometros de espesor.

En 2001 se determinó que el tipo V 1929 Kollaa asteroide tiene una composición similar a la de los acumulados eucrite meteoritos; esto indica que se originó en las capas profundas de la corteza de Vesta.

Características de la superficie

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Catenae de 4 Vesta , los cráteres de 4 Vesta , Dorsa de 4 Vesta , Fosa de 4 Vesta y Terrae de 4 Vesta .
Mapa geológico de Vesta

Algunas de las características de la superficie de Vesta se han resuelto mediante el telescopio espacial Hubble y telescopios terrestres, como el Observatorio Keck .

La característica destacada de superficie mayor, identificado por el telescopio espacial Hubble en 1996, es el cráter Rheasilvia con un diámetro de 505 kilómetros situados cerca del polo sur del asteroide. Su ancho es igual al 90% del diámetro total de Vesta. El fondo de este cráter está a unos 13 km por debajo del nivel de la superficie y su borde se eleva 4-12 km por encima del terreno circundante, con un relieve superficial total de unos 25 km. Un pico central se eleva 22 kilómetros desde el fondo del cráter. Se ha estimado que aproximadamente el 1% de todo el volumen de Vesta se eliminó en el impacto generador, y es probable que lafamilia Vesta de asteroides y asteroides de tipo V son los productos de esta colisión. Si esto es cierto, entonces el hecho de que fragmentos de 10 km de estas clases sobrevivieran al bombardeo indica que el cráter tiene solo mil millones de años o menos. También sería el lugar de origen de los meteoritos HED . De hecho, la elaboración de todos los conocidos asteroides de tipo V , sólo alrededor del 6% del volumen extraído se alcanzaría, con el resto presumiblemente reducido a fragmentos pequeños, dispersos en el enfoque de la laguna Kirkwood 3: 1, o perturbada por la efecto yarkovsky o la presión de radiación . Algunos asteroides de la familia, tales como 9969 Braille , se han convertido en asteroides geosecant (NEOs) . Espectroscópicos análisis de las imágenes tomadas por el Hubble mostraron que este cráter penetrado profundamente en varias capas distintas de la corteza y, probablemente, también alcanzó el manto , como se indica por la presencia de olivino en las características espectrales. Curiosamente, Vesta permaneció prácticamente intacta después de un impacto tan poderoso.

También hay varios otros cráteres grandes en la superficie del planeta, de 150 km de ancho y 7 km de profundidad. Un área oscura (bajo albedo ) con un diámetro de 200 km fue nombrado Olbers en honor al descubridor de Vesta, pero esto no aparece en el mapa topográfico como un cráter recién formado y su naturaleza es desconocida; es quizás una vieja superficie basáltica. Este "punto" sirve como punto de referencia para definir el 0 ° de longitud ; el meridiano fundamental pasa a través de su centro.

Los hemisferios occidental y oriental muestran terrenos marcadamente diferentes. A partir de los análisis espectrales preliminares de las imágenes del telescopio Hubble, el hemisferio oriental parece poseer un alto albedo, de un terreno de la antigua regolito con gran cantidad de cráteres mesetas y cráteres que llegan a las capas más profundas plutónicas de la corteza. Por otro lado, las grandes regiones del hemisferio occidental están cubiertas con elementos geológicos oscuras que se supone que son poco profundas basaltos , análogas tal vez para los mares lunares .

Estructura pecular es El enjambre (astronomía) (el enjambre en italiano ), una cadena de cráteres compone de más de 1.600 cráteres pequeños [27] .

Vestirse con cultura

  • En el cuento naufragio cerca de Vesta , publicado en 1939, Isaac Asimov se imagina que los restos de una nave espacial después de una colisión con otro asteroide entra en órbita alrededor de Vesta.
  • En la novelaLucky Starr y los anillos de Saturno , escrito en 1958, Asimov más establece una conferencia de paz interplanetaria en Vesta.
  • En el Ciclo espacio conocido , publicado a partir de 1964, Larry Niven coloca una de las principales bases espaciales en Vesta.
  • En la novela los cuatro mil, los ochocientos, escrito en 2015, Greg Egan imagina Vesta colonizada para explotar sus recursos minerales.

Nota

  1. ^ Un b c d e f g h 4 datos Vesta desde el sitio JPL.
  2. ^ 4 Vesta datos de la página web de MPC.
  3. ^ Calculado .
  4. ^ Un b c d Calculado utilizando JPL Horizons .
  5. ^ (EN) Moh'd Odeh, The Brightest Asteroids , en jas.org.jo, Sociedad Astronómica de Jordania. Consultado el 13 de septiembre de, 2011 (La Archivado desde el original, el 13 de agosto de 2007).
  6. ^ (ES) Bryant, Greg, Ver Vesta en su punto más brillante! , En skyandtelescope.com, Sky & Telescope, 2007. Obtenido 6 octubre, 2011.
  7. ^ Un b c d e (ES) Barlow, Peter, Vesta , en un nuevo diccionario matemática y filosófica, G. y S. Robinson, 1814, p. 771. Obtenido 3 octubre de 2011.
  8. ^ A b (ES) Lynn, WT, El descubrimiento de Vesta , en el Observatorio, vol. 30, 1907, págs. 103-105. Consultado el 4 octubre de 2011.
  9. ^ Un b (ES) Littmann, Marcos, el fervor de nuevos planetas , en planetas más allá: El descubrimiento del sistema solar exterior, Courier Dover Publications, 2004, pp. 19-21, ISBN 0-486-43602-0 . Consultado el 4 octubre de 2011.
  10. ^ (ES) Dunnington, Guy Waldo, gris, Jeremy; Dohse, Fritz-Egbert, Carl Friedrich Gauss: Titán de la Ciencia , la Asociación Matemática de América, 2004, p. 76 , ISBN 0-88385-547-X .
  11. ^ (ES) Rao, KS, Berghe, GV, Gauss, Ramanujan y hipergeométrica Series Revisited, en Historia Scientiarum, vol. 13, n. 2, 2003, págs. 123-133.
  12. ^ (ES) Schmadel, Lutz D. Diccionario de planetas menores Nombres: preparado en nombre de la Comisión 20 Bajo los auspicios de la Unión Astronómica Internacional , Springer, 2003, p. 15 , ISBN 3-540-00238-3 .
  13. ^ (ES) Hilton, JL, ¿Cuándo asteroides convertirse en planetas inferiores? , En aa.usno.navy.mil, Observatorio Naval de Estados Unidos, 11 de octubre de 2013. Obtenido 21 de de enero de 2014.
  14. ^ Hughes, DW , p. 333, 1994.
  15. a b c Hughes, DW , 1994.
  16. ^ Hughes, DW , p. 335 , 1994.
  17. ^ (ES) Worden, SP, Stein, MK, diámetro angular de los asteroides Vesta y Pallas speckle determinaron a partir de observaciones , en el Astronomical Journal, vol. 84, 1979, págs. 140-142, DOI : 10.1086 / 112400 . Consultado el 6 de octubre de 2011 .
  18. ^ (EN) David Dunham et al. , Resumen de ocultaciones de asteroides observadas ( TXT ), en World Asteroidal Occultations , 10 de octubre de 1998. Consultado el 30 de septiembre de 2011 .
  19. ^ (ES) Povenmire, H., del 4 de enero, 1,991 Ocultación de SAO 93228 por asteroide (4) Vesta , en Meteoritics y Planetaria Science, vol. 36, 2001, págs. A165. Consultado el 6 de octubre de 2011 .
  20. ^ (ES) DW Dunham et al. , El tamaño y la forma de (2) Pallas desde el 1983 ocultación de 1 Vulpeculae , en Astronomical Journal, vol. 99, 1990, págs. 1636-1662, DOI : 10.1086 / 115446 .
  21. ^ (ES) Hertz, Hans G., Masa de Vesta , en Science, vol. 160, n. 3825, 1968, págs. 299-300, DOI : 10.1126 / science.160.3825.299 . Consultado el 6 de octubre de 2011 .
  22. ^ (ES) Kovačević, A., Determinación de la masa de (4) Vesta basado en nuevos enfoques cerca en Astronomía y Astrofísica, vol. 430, n. 1, 2005, págs. 319-325, DOI : 10.1051 / desde 0004 hasta 6361: 20035872 . Consultado el 6 de octubre de 2011 .
  23. ^ Un b Ulivi, Paolo, Harland, David, El ascenso de la alimañas , en Robotic Exploración del Sistema Solar: hiato y renovación, 1983-1996, Springer, 2008, pp. 117-125, ISBN 0-387-78904-9 . Consultado el 6 de octubre de 2011 .
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  25. ^ Russell, CT, Capaccioni, F.; Coradini, A.; et al. , La misión del amanecer a Vesta y Ceres (PDF), en la Tierra, la Luna y los planetas, vol. 101, 1–2, 2007, págs. 65-91, DOI : 10.1007 / s11038-007-9151-9 . Consultado el 13 de junio de 2011 .
  26. ^ (ES) MPC, perturbando Cuerpos , en minorplanetcenter.net. Consultado el 13 de febrero de, 2021 ( archivado 30 de de enero de, 2021).
  27. ^ (ES) EL "Swarm" - una peculiar CRÁTER CADENA EN VESTA

Bibliografía

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