Веста

Скоро ми матимемо нагоду познайомити зблизька ще з одним крихітним світом, який самотньо подорожує десь між орбітами Марса та Юпітера. Хай це прозвучить надміру пафосно для все-пізнавшої та у-всьому-розчарованої нашої території (це я про територію від Варшави і  мінімум до Байкала), але кожен такий візит -- справжнє чудо. Нагода побачити вперше те, чого ніхто раніше не бачив. Тим більше із сучасною традицією НАСА викладати "сирі" фото майже зразу.  

Звичайно, навряд чи нові враження зможуть зрівнятися із першим поглядом під густу атмосферу Титану. Однак навіть Феба виявився несподіванкою, хоча до "приходу" перших кадрів здавалося - "Ну що я, космічних каменюк не бачив?". А комета Хартлі-2 -- взагалі суцільний сюрприз, (навіть якщо не знаєте англійської, див. фото тут, тут і тут).

Отож Веста. Одне з найбільших тіл поясу астероїдів. До неї повільно (іонні двигуни все ж :) наближається робот, посланець Землі, Dawn, "Світанок". Перш ніж струмочок нових даних переросте у бурхливу річку, підсумуємо що ми знаємо про Весту зараз, до того як його відвідали космічні апарати.

• Астероїд з поясу астероїдів. Один з найбільших, найяскравіший -- іноді її можна побачити неозброєним оком. Масою поступається лише Церері, яку нещодавно підвищили до карликової планети.  За розмірами поступається їй та астероїду Паллада. Сама по собі складає 9% маси поясу астероїдів.
• Тип -- V.
• Видима зоряна величина: +5.1 -- +8.48. Зокрема, у 1989 та 2007 досягала +5.4, і ясними темними очима її можна було бачити неозброєним оком. 5 серпня 2011 знаходитиметься в сузір'ї Козерога, очікувана зоряна величина -- +5.6. 
• Видимий кутовий розмір: від 0.64" до 0.20".
• Розмір: 578×560×458 км, середній 530 км.
• Маса: (2.67 ± 0.02)×10²⁰ кг, (28% від маси Церери).
• Середня густина: 3.42 г/см³.
• Афелій, найвіддаленіша від Сонця точка еліптичної орбіти: 2.571231071 астрономічних одиниць (а.о.). (Нагадаємо, астрономічна одиниця -- середня віддаль від Землі до Сонця, ~ 149.6 млн. км)
• Перигелій, найближча до Сонця точка орбіти: 2.15259357 а.о.
• Ексцентриситет: 0.08862257.
• Нахил орбіти до площини екліптики: 7.134063°.
• Середня орбітальна швидкість: 19.3517 км/с
• Прискорення вільного падіння на поверхні: 0.22 м/с².
• Друга космічна швидкість: 0.35 км/с.
• Період обертання: 5.342 год. Обертається доволі швидко.
• Альбедо: 0.4228.
• Температура поверхні: від 85 К (−188 °C) до 255 K (−18 °C).
• Відкрито німецьким астрономом Генріхом Ольберсом 29 березня 1807, названо на честь римської богині домашнього вогнища й родинного життя, жіночої персоніфікації вогню, Вести. Це був четвертий відомий астероїд, тому офіційна назва -- 4 Веста. Цікаво, що Ольберс також відшукав перший та другий відомі астероїди (Цереру і Палладу).
• За розмірами близька до тіла, яке мало б бути у гравітаційній рівновазі, однак до малих планет не зачислена через сильну асиметричність. Можливо, якщо ця асиметрія викликана лише великим кратером, статус буде переглянуто :-)

Отож фізичні характеристики її менш-більш відомі. Серед цікавих фактів -- припускається (з високою впевненістю), що близько мільярда років тому відбулося велике зіткнення, яке вибило з Вести близько 1% її маси. Кратер, який при цьому утворився, видно навіть із Землі. Ймовірно, значна частина, якщо не всі астероїди V-типу це уламки Вести, що утворилися в наслідок того зіткнення. Також це зіткнення породило ціле сімейство метеоритів, HED-метеорити, які добре відомі на Землі -- знайдено більше 200 штук. Тому про склад та геологічну будову Вести теж дещо відомо. Припускають що він, астероїд, містить залізо-нікілеве ядро, оточене олівіновою мантією, яка у свою чергу покрита корою. Ймовірна геологічна історія (прошу вибачення за можливі помилки та несуразності -- від геології я особливо далекий):

• 6-7 мільярдів років тому: кристалізація магми, припинення конвекції, коли близько 80% завершило кристалізацію; виштовхування решти магми на поверхню, або у вигляді вивержень вулканічно або з утворенням океану магми; кристалізація глибших шарів кори з відповідними метаморфозами мінералів. Потім -- поступове охолодження.
• 4-5 мільярдів років тому: повне або майже повне плавлення у зв'язку з розпадом радіоактивного алюмінію ²⁶Al; диференціювання металевого ядра.
• 2-3 мільярдів років тому:завершення формування (акреції).
• 1 мільярд років тому: велике зіткнення.

Про зовнішній вигляд відомо мало. Якісь деталі на поверхні вдається роздивитися лише найбільшим телескопам, таким як Кек-II, а також "Хабблу", якому не заважає атмосфера.

Сфотографовано "Хабблом" за допомогою Ширококутної і планетарної камери-2 (Wide Field Planetary Camera 2, WFPC2) 14 та 16 травня 2007 року. Кольори синтетичні, створені із монохромних зображень через червоний та блакитний світлофільтри, їх варіація сильно підвищена для підкреслення слабких варіацій. Роздільна здатність -- 60 кілометрів на піксель. Авторство та подяка: NASA; ESA; L. McFadden and J.Y. Li (University of Maryland, College Park); M. Mutchler and Z. Levay (Space Telescope Science Institute, Baltimore); P. Thomas (Cornell University); J. Parker and E.F. Young (Southwest Research Institute); and C.T. Russell and B. Schmidt (University of California, Los Angeles)

Готуючись до зустрічі Вести із Dawn-ом, в 2010-му "Хаббл" знову повернув своє гігантське око до цього астероїда:

Веста з різних сторін. Щоб створити цю анімацію з 73 кадрів було використано 146 фото, зроблених камерою WFC3. Як і раніше -- кольори синтетичні. Роздільна здатність -- 40км на піксель. Знято 25 - 28 січня 2010. Авторство та подяка: NASA, ESA, J.-Y. Li (University of Maryland, College Park), and G. Bacon (STScI).

Також із даних "Хаббла" побудовано карти рельєфу (яка роздільна здатність думаю зрозуміло...), альбедо та спектру:

Карта рельєфу. Роздільна здатність -- 36 км на піксель, віддаль до астероїда в момент фотографування складала 204 мільйона кілометрів. Отримано в травні 1996 року за допомогою WFPC2. Авторство та подяка: Ben Zellner (Georgia Southern University), Peter Thomas (Cornell University) and NASA

Альбедо та спектр. Роздільна здатність -- 52 км на піксель. Отримано з 28 листопада по 1 грудня 1994. Використано наступні фільтри:  блакитний (439 нм), оранжевий (673 нм), червоний (953 нм), та близький інфрачервоний (1024 нм). Відмінність в кольорі вказує на відмінність у хімічному/мінеральному складі або стану поверхні. Авторство та подяка: Ben Zellner (Georgia Southern University) and NASA

Додаткову інформацію про геологію поверхні надав Кек

Піроксен (Знято в лінії піроксену, 1.99 мікрон)	Польовий шпат (1.25 мікрон)
Олівін (1.10 мікрон)	© W. M. Keck Observatory, 65-1120 Mamalahoa Hwy., Kamuela, HI 96743.

Найпомітнішим об'єктом на цих знімках є гігантський кратер поблизу південного полюся, діаметром 460 кілометрів, 80% діаметру астероїда. Його глибина -- 13 кілометрів, а стінки піднімаються над навколишнім рельєфом на 4-12км. За даними "Хаббла" кратер проходить скрізь кілька шарів кори, можливо аж до мантії (в спектрі видно ознаки наявності олівіну), і є своєрідним геологічним зрізом, відкриваючи нам доступ до надр астероїда.  Утворився він в результаті великого зіткнення мільярд років тому, про яке вже згадувалося раніше. Також видно кілька менших кратерів, діаметром близько 150км і глибиною 7 км. Природа великої темної плями, діаметром 200км, яку було названо на честь першовідкривача астероїда Olbers, невідома. В рамках наявних даних на фоні рельєфу вона не виділяється. Нульовий меридіан Вести вибрано так, щоб він проходив через центр цієї плями.

Звичайно, можна говорити про ще якісь деталі, більш точні цифри, моделі будови та походження. Однак, загалом, це все що ми знаємо про Весту. Чекаємо нових даних найближчими тижнями та місяцями.  Подивимося, які із загальноприйнятих теорій, моделей та припущень щодо будови та еволюції Вести буде зруйновано або уточнено новими даними. :-)

На завершення кілька ілюстрацій:

Трьохмірна модель Вести, за даними "Хаббла", 1995 рік. Авторство та подяка: Ben Zellner (Georgia Southern University), Peter Thomas (Cornell University) and NASA

Веста в порівнянні з Місяцем. Авторство та подяка: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)

"Сімейне фото", в масштабі, всіх комет та астероїдів, що були відвідані емісарами Землі та відношення Вести до цієї "сімейки":

Велику версію цих зображень можна взяти на їх офіційній сторінці. Авторство та подяка: Montage by Emily Lakdawalla. Ida, Dactyl, Braille, Annefrank, Gaspra, Borrelly: NASA / JPL / Ted Stryk. Steins: ESA / OSIRIS team. Eros: NASA / JHUAPL. Itokawa: ISAS / JAXA / Emily Lakdawalla. Mathilde: NASA / JHUAPL / Ted Stryk. Lutetia: ESA / OSIRIS team / Emily Lakdawalla. Halley:: Russian Academy of Sciences / Ted Stryk. Tempel 1: NASA / JPL / UMD. Wild 2: NASA / JPL.

Наступна нотатка буде про сам космічний апарат, Dawn.