4 Vesta

Objevování

Vestu objevil německý astronom Heinrich Wilhelm Olbers 29. března 1807. Umožnil významnému matematikovi Carlu Friedrichu Gaussovi pojmenovat planetku po římské panenské bohyni domova a krbu Vestě.

Po objevu Vesty v roce 1807 nebyla v následujících 38 letech objevena žádná planetka. Během této doby byly čtyři známé planetky počítány mezi planety a každá měla svůj vlastní planetární symbol. Vestu obvykle představoval stylizovaný krb (). Dalšími symboly jsou a . Všechny jsou zjednodušením původních .

Srovnání velikosti: prvních 10 zobrazených asteroidů v porovnání s pozemským Měsícem. Vesta je čtvrtá zleva.

Fyzikální vlastnosti

Vesta je druhé nejhmotnější těleso v pásu planetek. Vesta má v porovnání se svým povrchem odlišný vnitřek. Nachází se ve vnitřním hlavním pásu, ve vzdálenosti asi 2,50 AU. Objemem je podobná 2 Pallas (i když to není potvrzeno), ale je o něco hmotnější.

Tvar Vesty se svou gravitací blíží tvaru koule, ale velká konkávnost a boule na pólu (viz "Povrchové vlastnosti" níže) nesplňují kritéria pro to, aby byla považována za planetu podle IAU. V každém případě bylo toto usnesení členy IAU zamítnuto a Vesta bude nadále označována jako planetka. Je však možné, že Vesta bude v budoucnu zařazena mezi trpasličí planety, pokud se přesvědčivě zjistí, že její tvar pochází z hydrostatické rovnováhy.

Její rotace je na planetku skutečně rychlá (5,342 h) a prográdní, severní pól ukazuje ve směru pravé ascendence 20 h 32 min, deklinace +48° s nejistotou asi 10°. Z toho vyplývá axiální sklon 29°.

Předpokládá se, že teploty na povrchu se pohybují mezi -20 °C, když je Slunce nad hlavou, a klesají až na -190 °C na zimním pólu. Typické denní a noční teploty jsou -60 °C a -130 °C. Tento odhad platí pro 6. květen 1996, tedy velmi blízko perihelu, přičemž podrobnosti se poněkud liší podle ročních období.

Výšková mapa Vesty 4 z jihovýchodního pohledu, na které je vidět kráter na jižním pólu. Určeno podle snímků Hubbleova vesmírného dalekohledu z května 1996.

Geologie

V případě Vesty mají vědci k dispozici rozsáhlou sbírku možných vzorků v podobě více než 200 meteoritů HED, které umožňují nahlédnout do geologické historie a struktury Vesty.

Předpokládá se, že Vesta se skládá z kovového železo-niklového jádra, nad nímž se nachází skalnatý olivínový plášť a povrchová kůra. Od prvního výskytu inkluzí bohatých na Ca-Al (první pevná látka ve Sluneční soustavě, která vznikla asi před 4567 miliony let) je pravděpodobná následující časová osa:

• Akrece byla dokončena asi po 2-3 milionech let.
• Úplné nebo téměř úplné roztavení v důsledku radioaktivního rozpadu ²⁶Al, které vede k oddělení kovového jádra přibližně za 4-5 milionů let.
• Postupná krystalizace konvektivního roztaveného pláště. Konvekce se zastavila, když vykrystalizovalo asi 80 % materiálu, tedy asi za 6-7 milionů let.
• Vytlačování zbývajícího roztaveného materiálu, který tvoří kůru. Buď ve formě čedičové lávy při postupných erupcích, nebo případně při tvorbě krátkodobého magmatického oceánu.
• Hlubší vrstvy kůry krystalizují a vytvářejí plutonické horniny, zatímco starší bazalty jsou metamorfovány v důsledku tlaku novějších povrchových vrstev.
• Pomalé ochlazování interiéru.

Vesta je jedinou známou neporušenou planetkou, která byla tímto postupem vynořena. Přítomnost železných meteoritů a tříd achondritických meteoritů bez identifikovaných mateřských těles však naznačuje, že kdysi existovaly i jiné diferencované planetky s magmatickou historií, které byly mezitím rozbity impakty.

Vlastnosti povrchu

Některé povrchové rysy Vestianu byly vyřešeny pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu a pozemních teleskopů, např. Keckova teleskopu.

Nejpozoruhodnějším povrchovým útvarem je velmi velký kráter o průměru 460 km, který se nachází poblíž jižního pólu. Jeho šířka je asi 80 % průměru celé Vesty. Dno tohoto kráteru se nachází asi 13 km pod povrchem a jeho okraj se zvedá 4-12 km nad okolní oblast, přičemž celkový povrchový reliéf činí asi 25 km. Centrální vrchol se tyčí 18 km nad dnem kráteru. Předpokládá se, že odpovědný impakt rozmetal asi 1 % celého objemu Vesty, a je pravděpodobné, že skupina menších planetek známá jako rodina Vesty je pozůstatkem této srážky. Pokud je tomu tak, pak skutečnost, že 10 km úlomky rodiny Vesty přežily bombardování až do současnosti, naznačuje, že kráter je starý jen asi 1 miliardu let nebo mladší. Byl by také původním místem vzniku meteoritů HED. Ve skutečnosti všechny známé planetky typu V dohromady představují jen asi 6 % vyvrženého objemu, zbytek pravděpodobně buď v malých úlomcích, vyvržených přiblížením se ke Kirkwoodově mezeře 3:1, nebo rozrušených tlakem záření. Spektroskopické analýzy Hubblových snímků ukázaly, že tento kráter pronikl hluboko do několika odlišných vrstev kůry a možná i do pláště, což naznačují spektrální signatury olivínu. Zajímavé je, že Vesta nebyla narušena ani vynořena impaktem této velikosti.

Nachází se zde také několik dalších velkých kráterů o šířce asi 150 km a hloubce 7 km. Tmavý útvar o průměru asi 200 km byl na počest objevitele Vesty pojmenován Olbers, ale na výškopisných mapách se nezobrazuje jako čerstvý kráter a jeho povaha je v současné době neznámá, možná se jedná o starý čedičový povrch. Slouží jako referenční bod, jehož středem prochází základní poledník 0° zeměpisné délky.

Východní a západní polokoule mají výrazně odlišný reliéf. Z předběžných spektrálních analýz snímků Hubbleova vesmírného dalekohledu se zdá, že východní polokoule má vysoce odrazivý, silně kráterovaný "vysočinský" terén se starými, prašnými horninami a krátery pronikajícími do hlubších plutonických vrstev kůry. Naproti tomu rozsáhlé oblasti západní polokoule zabírají tmavé geologické jednotky považované za povrchové bazalty.

4 Vesta a 1 Ceres vedle pozemského Měsíce.

Fragmenty

Předpokládá se, že různé malé objekty sluneční soustavy jsou úlomky Vesty, které vznikly při srážkách. Příkladem jsou planetky Vestoid a meteority HED. U planetky typu V 1929 Kollaa bylo zjištěno složení podobné kumulativním eukritovým meteoritům, což naznačuje její původ hluboko v kůře Vesty.

Vzhledem k tomu, že řada meteoritů je považována za úlomky Vesty, je Vesta v současnosti jedním z pouhých pěti identifikovaných těles Sluneční soustavy, z nichž máme k dispozici fyzické vzorky; dalšími jsou Mars, Měsíc, kometa Wild 2 a samotná Země.

Důkaz původu meteoritu HED

Vyplývá to z údajů sondy Dawn, která 10 měsíců obíhala kolem Vesty v pásu asteroidů.

Vesta je zdrojem meteoritů HED, které tvoří asi 6 % všech meteoritů dopadajících na Zemi. Tyto meteority obsahují pyroxen, což je minerál bohatý na železo a hořčík. Tomu přesně odpovídají minerální signatury na povrchu Vesty, které zachytily přístroje sondy Dawn.

Vesta je vidět ze San Francisca 14. června 2007.

Viditelnost

Díky své velikosti a neobvykle jasnému povrchu je Vesta nejjasnější planetkou a občas je viditelná pouhým okem z tmavé (neznečištěné) oblohy. Nedávno, v květnu a červnu 2007, dosáhla Vesta maximální magnitudy +5,4, což je nejjasnější hodnota od roku 1989.

V té době dělilo opozici a perihel jen několik týdnů. Byla viditelná v souhvězdích Ofíu a Štíra.

Méně příznivé opozice během pozdního podzimu na severní polokouli mají pro Vestu stále magnitudu kolem +7,0. I při konjunkci se Sluncem bude mít Vesta magnitudu kolem +8,5; na obloze bez znečištění ji tedy lze pozorovat dalekohledem i při elongaci mnohem menší než při blízké opozici.