Planetka Vesta, kosmická sonda Dawn podstatně rozšířila naše znalosti o čtrté objevené planetce

Planetka Vesta obíhá kolem Slunce po mírně excentrické dráze s aféliem 2,572 AU a perihéliem 2,152 AU v hlavním pásu planetek (asteroidů) mezi dráhami Marsu a Jupiteru. Kolem Slunce oběhne jednou za 3,63 roku.

Tento asteroid (planetka) byl po planetkách Ceres, Pallas a Juno čtvrtým objeveným objektem svého druhu. Vestu objevil 29. března 1807 německý astronom Heinrich Wilhelm Olbers. Astronomové tehdy pátrali po chybějící planetě, která se měla podle tzv. Titius-Bodeovy řady (kterou odvodil v roce 1766 německý matematik J. D. Titius) mezi Marsem a Jupiterem nacházet.

Tehdejší astronomové se domnívali, že tyto nově objevené objekty jsou planetami. Proto jim přidělovali planetární symboly. Nově objevená, tehdy v pořadí již čtvrtá, planetka byla pojmenována po římské bohyni Vestě, ochránkyni ctnosti a domácího krbu a byla poslední planetkou, která obdržela planetární symbol, jenž se v odborné literatuře používá dodnes.

Čtěte také: Asteroid Vesta získal novou oběžnici - vesmírnou sondu Dawn

Vesta se také stala na dlouhou dobu poslední objevenou planetkou. Teprve po dlouhých 38 letech se podařilo nalézt další planetku (asteroid) Astraea s pořadovým číslem 5. Astraea má průměr pouhých 120 km a objevil ji 8. prosince 1845 Karl Ludwig Hencke. V dalších letech pak začalo objevů nových objektů v hlavním pásů asteroidů přibývat. Byly nalézány desítky a později i stovky a tisíce nových objektů ročně.

Tehdy astronomové začali řešit problém, jak popisovat rychle přibývající objekty. Vymýšlet nové planetární znaky bylo velice nepraktické, proto se brzy ujal systém Benjamina Apthorpa Goulda, který navrhl planetky jednoduše číslovat. Vesta tak, jako čtvrtá objevená, dostala číslo 4 a v odborné literatuře se uvádí jako planetka (4) Vesta.

Hmotnost a průměr Vesty

Planetka (asteroid) Vesta má velice nepravidelné rozměry (578 × 560 × 458 km). Hmotnost Vesty je odhadována na 2,75 × 10²⁰ kg, což jsou asi 0,3 % hmotnosti našeho Měsíce. Střední hustota na 3,4 g/cm³. Gravitační zrychlení na povrchu Vesty činí pouhých 0,25 m × s^-2, tedy jen asi 2% gravitačního zrychlení na Zemi. Úniková rychlost z povrchu je asi 350 m/s.

Rotace, teplota a jasnost

Díky vysokému albedu (0,423) je planetka Vesta poměrně jasným objektem a za vhodných podmínek (při blízké opozici, 1,14 AU) je viditelná dokonce pouhých okem. Její jasnost totiž může dosáhnout až 5,5^m. Vesta rotuje kolem své osy poměrně rychle, jednu otočku učiní za 5 h 20 min a 31 s. Teploty na povrchu Vesty jsou nízké. Ve dne mohou vystoupit až na -20 °C, v noci však klesají až někde k -190 °C, v průměru se však pohybují někde mezi -60 °C až -130 °C.

Dramatická změna znalostí po příletu kosmické sondy Dawn

Až do příletu kosmické sondy Dawn jsme Vestu znali jen jako mlhavou skvrnu s několika světlými a tmavými oblastmi. Vědci se domnívali, že jde o klasickou planetku, podobně jako je tomu v případě Gaspry, Mathildy či asteroidu Eros, které již dříve zblízka zkoumaly sondy Galileo (v případě Gaspry) a NEAR. Avšak po příletu sondy Dawn k Vestě se naše znalosti o tomto tělese začaly dramaticky měnit a bylo nutné opustit dosavadní představy.

Vesta připomíná Zemi v malém

V současné době se velká část vědců začíná klonit k názoru, že Vesta spíše než planetku (asteroid) připomíná planetu zemského typu. Její stavba a složení napovídají, že Vesta prošla obdobnou historií jako planety Země, Venuše, Mars či Merkur a nebo také Měsíc. Po prvotní akreci materiálu z protoplanetárního oblaku došlo k zahřátí tělesa a následné chemické diferenciaci. Těžší prvky, především nikl a železo klesly k jádru Vesty, lehčí prvky pak zůstaly v bazaltovém plášti a kůře. S hloubkou se tak mění nejen hustota tělesa, ale i mineralogické složení.

Bazaltový plášť, jenž je dnes chladný a tvořen především křemičitany, byl v domě Vestina mládí žhavý a plastický. Ohříván byl nejen srážkami při těžkém kosmickém bombardování, které postihlo v raných fázích vývoje Sluneční soustavy prakticky všechna tělesa, ale také rozpadem radioaktivních prvků, které se koncentrovaly především v oblasti jádra planetky. Na základě měření gravitačních odchylek kosmické sondy Dawn na oběžné dráze kolem Vesty dnes vědci předpokládají, že Vesta má na nikl a železo bohaté jádro o průměru asi 110 km.

A proč Vesta nedorostla do větších rozměrů? To má na svědomí obří planeta Jupiter, která začala polykat všechen stavební materiál z okolí a velice silnou gravitací narušovat formující se objekty v pásu mezi Marsem a Jupiterem. Vestě (a dalším objektům) se tak jednoduše přestalo dostávat stavebního materiálu, tolik potřebného k dalšímu jejímu vývoji a Vesta tak ustrnula někde na půlcestě mezi asteroidy a terestrickými planetami. Těm se podobá dokonce tolik, že někteří vědci navrhují překlasifikovat Vestu na trpasličí planetu.

Chemická diferenciace Vesty se zdá být potvrzena i soustavou nápadných a složitých radiálních hřbetů a kaňonů, které obepínají celou planetku. Ty vznikly pravděpodobně během gigantické srážky s jiným tělesem, které narazilo do jižních polárních oblastí Vesty a vytvořilo nejen obrovský impaktní bazén, ale také planetku značně zdeformovalo.

Vznik těchto hřbetů a kaňonů se dá jednoduše vysvětlit jen chemickou diferenciací Vesty a plastickým pláštěm a jádrem, které byly dříve vyhrazeny pouze výrazně větším a hmotnějším terestrickým planetám a velkým měsícům, neboť na chemicky nediferencovaných tělesech vznikají po kosmických srážkách s jinými tělesy obvykle jednoduché a přímočaré trhliny. Největším z kaňonů nazvaný Divalia Fossa má délku 465 km, šířku až 22 km a hloubku 5 km.

Vůbec celý povrch asteroidu Vesta je mnohem složitější, než vědci očekávali. Kosmická s onda objevila během své asi roční mise u planetky Vesta řadu dalších neobvyklých útvarů. Například magmatické výlevy, hluboké tektonické zlomy, které svědčí o možné globální tektonice a elastičnosti pláště Vesty, obrovské hory i hluboká údolí, útesy, hřebeny i pláně. Povrch je samozřejmě rozryt také velkým množstvím impaktních kráterů. Někteří badatelé předpokládají i existenci sopek, ty se však (alespoň zatím) nepodařilo na snímcích kosmické sondy Dawn objevit.

Rheasilvia, největší kráter ve Sluneční soustavě

V oblasti jižního pólu planetky Vesta fotografovala kosmická sonda Dawn obří impaktní kráter o průměru 505 km, jenž dostal pojmenování Rheasilvia, podle matky Romula Rema. Jde o největší impaktní kráter ve Sluneční soustavě s jasně vyvinutými valy a středovým vrcholkem. Průměr kráteru odpovídá asi 90 % průměru planetky, což rovněž nemá ve Sluneční soustavě obdoby.

Dno tohoto kráteru je stlačeno asi 13 km pod úroveň okolního terénu, valy kráteru naopak dosahuje výšky 4 km až 12 km. Nejvyšší vrcholy valu kráteru se tedy zvedají neuvěřitelných 31 km nad dno kráteru. Středový vrcholek kráteru má základnu o průměru až 200 km a zvedá se do výšky asi 23 km. Výškou tak může soupeřit s horou - vulkánem Olympus Mons na Marsu.

Překvapením bylo, že kráter Rheasilvia zčásti překrývá starší impaktní bazén o průměru asi 450 km, jenž dostal pojmenování Veneneia. Exploze při obrovském impaktu vyvrhla z povrchu Vesty ohromné množství materiálu. Odhaduje se, že mohlo jít až o 1 % celkového objemu planetky.

Tento vyvržený materiál se pravděpodobně stal zárodkem pro vznik asteroidů typu V, tedy chemickým složením Vestě podobných asteroidů. S materiálem, jenž byl vymrštěn při tomto impaktu, se můžeme setkat i na Zemi v podobě tzv. HED meteoritů (Howardity, Eucrity a Diogenity), které vykazují stejné poměry zastoupení minerálů jako je tomu u planetky Vesta.

Na povrchu Vesty bylo zdokumentováno velké množství dalších kráterů. Mezi nejzajímavější asi patří trojice kráterů na severní polokouli, která dostala neoficiální pojmenování sněhulák. Krátery, postupující od západu k východu, dostaly pojmenování Marcia, Calpurnia a Minucia. Dalším kráterem, jenž si zaslouží zmínku, je kráter Olbers o průměru asi 200 km, jenž dostal jméno po objeviteli této planetky. Na povrchu se nachází řada dalších kráterů s průměry až 150 km a hloubkou až 7 km.

Voda na Vestě?

Asi největším dosavadním překvapením jsou důkazy o možném působení vody na povrchu Vesty. Kosmická sonda Dawn objevila několik oblastí - kráterů, které silně připomínají krátery na Marsu, jejichž svahy byly smývány tekoucí vodou. Na snímcích z Dawnu se podařilo nalézt oblasti, které vypadají, jako by byly spoluutvářeny tekoucí vodou.

Při ohromných teplotách, které vznikaly při impaktech, se mohl vodík uvolněný z hydratovaných hornin slučovat s kyslíkem a vytvářet tekoucí vodu. Ta mohla rovněž vznikat při rozpouštění depozitů vodního ledu. Na stěnách některých kráterů byly objeveny sesuvy široké až 1 km a padající do hloubky až 200 m v podobě, jak je známé z povrchu Marsu.

Použité zdroje

• http://www.nasa.gov/mission_pages/dawn/main/index.html
• http://dawn.jpl.nasa.gov/
• http://www.agu.org/news/press/pr_archives/2012/2012-42.shtml
• http://dawn.jpl.nasa.gov/feature_stories/vesta
• http://dawn.jpl.nasa.gov/feature_stories/hydrated_minerals
• http://www.astrobio.net/index.php
• http://hvezdy.astro.cz/nazvoslovi/302-vesta-planetka
• http://en.wikipedia.org/wiki/4_Vesta
• http://www.osel.cz/index.php?clanek=6252

Další související články: