Vesta (denominazione ufficiale4 Vesta) è un grandeasteroide dellaFascia principale, il secondo corpo più massivo della fascia di asteroidi, con undiametro medio pari a circa 525chilometri e unamassa stimata pari al 12% di quella dell'intera fascia.
Le sue dimensioni e la sua superficie insolitamente brillante fanno di Vesta l'asteroide in assoluto più luminoso e talvolta l'unico visibile aocchio nudo dallaTerra (oltre a1 Ceres, in circostanze visive eccezionali).
È anche quello più studiato, grazie alla disponibilità di campioni di roccia sotto forma dimeteoriti HED. Inoltre è uno degli unici sei corpi identificati delSistema solare per il quale abbiamo campioni fisici, oltre all'asteroide25143 Itokawa, la cometaWild 2,Marte, laLuna e laTerra stessa.
Vesta è l'asteroide più luminoso, raggiungendo mediamente all'opposizione unamagnitudine di 6,5.[5] In opposizioni particolarmente favorevoli, può raggiungere una magnitudine pari a 5,4,[4][6] risultando visibile adocchio nudo. Anche a piccoleelongazioni, Vesta è facilmente osservabile con unbinocolo 10×50, raggiungendo al più una magnitudine pari a 8,5.[4]
La scoperta diCerere nel 1801 era parsa una conferma dellalegge di Titius-Bode; la scoperta di un secondopianeta,Pallade, alla stessa distanza dalSole nel 1802 aveva generato sorpresa tra gli astronomi. Fu Olbers stesso a suggerire che i due oggetti potessero essere i frammenti di un pianeta andato distrutto[7] - in seguito indicato comeFetonte - e che altri frammenti avrebbero potuto essere individuati in corrispondenza delle intersezioni delle orbite di Cerere e Pallade, ovvero nellecostellazioni dellaVergine e dellaBalena.[9]
Olbers ripeté la ricerca tre volte l'anno dal 1802, riuscendo nel 1807 a scoprire Vesta nella Vergine[7] - una coincidenza poiché Cerere, Pallade e Vesta non sono frammenti di un corpo preesistente. Poiché nel 1804 era stato individuatoGiunone, Vesta è stato il quarto oggetto identificato nella regione indicata comefascia principale degli asteroidi.
Olbers concesse almatematicoCarl Friedrich Gauss, che aveva calcolato l'orbita del nuovo "pianeta" in 10 ore, il piacere di sceglierne il nome;[10][11] fu così battezzato in onore delladea romana del focolare domestico,Vesta.[12]
Dopo la scoperta di Vesta, nessun altro asteroide fu scoperto per 38 anni; il successivo fu5 Astraea, individuato solo nel 1845.[9] Durante questo tempo, i quattro asteroidi conosciuti furono considerati veri e propripianeti e fu assegnato a ciascuno di loro un propriosimbolo planetario. In particolare, quello di Vesta richiama l'altare della dea sormontato dalla fiamma sacra alla divinità ( o). In seguito, il simbolo sarà sostituito con un numero corrispondente all'ordine di scoperta racchiuso in un circoletto, ④, e poi con il numero tra parentesi tonde seguito dal nome, secondo l'uso odierno delladesignazione asteroidale.[13]
La luminosità di Vesta suggerì in un primo momento che l'asteroide fosse il maggiore dei quattro,[8] tuttaviaWilliam Herschel non riuscì ad osservarne il disco[7] ed il suo diametro venne stimato essere non superiore a 383 km.[14] Tale valore non fu rivisto prima della seconda metà del secolo, quando miglioramenti furono ottenuti grazie alla diffusione delcatalogo stellareBonner Durchmusterung nel 1852 e con l'introduzione sia della scala logaritmica dellamagnitudine, sviluppata daNorman Pogson nel 1854, sia dellafotometria nel 1861. Mancava tuttavia una stima dell'albedo di Vesta, come anche per quella degli altri asteroidi fino ad allora scoperti e le misure proposte ne risentivano fortemente.[15]
Von Stampfer nel 1856 stimò il diametro di Vesta in 467 km;Stone nel 1867 in 367 km;Pickering nel 1879 in 513 ± 17 km; M.W. Harrington nel 1883 in 840 km; eFlammarion nel 1894 in 400 km.[16] Il valore di riferimento per i primi cinquant'anni del Novecento fu comunque di 390 ± 46 km, stimato nel 1895 daBarnard utilizzando unmicrometro filare e rivisto nel 1901 in 347 ± 70 km utilizzando la stessa tecnica.[15]
Nei lavori pubblicati neglianni sessanta esettanta, furono proposte nuove stime per il diametro di Vesta basate prevalentemente su misure fotometriche, comprese tra i 390 ed i 602 km con un'incertezza di circa 50 km. La maggior parte di esse, tuttavia, fornivano valori compresi tra i 530 ed i 580 km.[15] Nel 1979, utilizzando la tecnica dell'interferometria a macchie, il diametro di Vesta fu stimato in 550 ± 23 km, suggerendo al contempo che fosse superato da Pallade, che sarebbe stato pertanto il secondo asteroide per dimensioni.[17]
Misure migliori delle dimensioni di Vesta furono ottenute grazie aoccultazioni stellari. Di Vesta sono state osservate due occultazioni, nel 1989 (SAO 185928) e nel 1991 (SAO 93228).[18] La seconda in particolare è stata osservata da numerosi osservatori negliStati Uniti e nelCanada ed in tale circostanza la forma dell'asteroide risultò approssimabile da un'ellisse consemiasse maggiore di 275 km esemiasse minore di 231 km.[19] Risultò, quindi, che Vesta fosse secondo solo a Cerere per dimensioni, superando Pallade, il cui diametro era stato determinato nel 1983 in un'occultazione particolarmente favorevole.[20]
Vesta fu il primo asteroide di cui venne determinata la massa, nel 1966. L'asteroide si avvicina ogni 18 anni a197 Arete, raggiungendo una distanza minima pari a 0,04 AU. Hans G. Hertz stimò la massa di Vesta in(1,20±0,08)×10−10M⊙ misurando leperturbazioni gravitazionali indotte da quest'ultimo sull'orbita di Arete.[21] Successivamente il valore fu più volte rivisto e nel 2001 si giunse a(1,31±0,02)×10−10M⊙, determinato utilizzando le perturbazioni di un altro asteroide,17 Thetis.[22]
Nel 1981, venne sottoposta all'analisi dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) una proposta di missione, indicata comeAsteroidal Gravity Optical and Radar Analysis (AGORA), che avrebbe dovuto esser lanciata tra il 1990 ed il 1994 ed avrebbe compiuto duesorvoli ravvicinati di asteroidi di grandi dimensioni oltre ad entrare in orbita attorno ad un terzo asteroide, preferibilmente Vesta. Lasonda sarebbe stata dotata di un piccolopropulsore elettrico oppure sarebbe stata utilizzata una manovra difionda gravitazionale conMarte per raggiungere la fascia principale. La proposta fu rifiutata dall'ESA e successivamente rielaborata in una nuova missione che avrebbe coinvolto sia laNASA, sia l'ESA: laMultiple Asteroid Orbiter with Solar Electric Propulsion (MAOSEP), il cui piano di volo prevedeva anche che la sonda entrasse in orbita attorno a Vesta. La NASA tuttavia affermò nel 1985 di non avere interesse in una missione di esplorazione degli asteroidi e la proposta cadde definitivamente nel vuoto.[23]
Neglianni ottantaFrancia,Germania,Italia,Russia eStati Uniti avanzarono proposte di missioni nella fascia degli asteroidi, ma nessuna di esse fu approvata dagli organi preposti alla selezione. Tra queste, la più significativa era la missione congiunta russo-franceseVesta, che avrebbe ripreso alcuni dettagli delle missioniVega. Da un sorvolo diVenere, le due sonde identiche avrebbero ricevuto la spinta necessaria per raggiungere la fascia degli asteroidi, dove avrebbero navigato eseguendo sorvoli ravvicinati di numerosi oggetti, tra cui Vesta. In seguito a ritardi francesi, la missione fu rinviata dal 1991 al 1994 ed il piano di volo variato in modo da sostituire Marte a Venere, del quale i russi avevano ormai acquisito una notevole conoscenza. Infine, la Francia ne cercò l'approvazione da parte dell'ESA, che tuttavia le preferìHuygens, mentre ildissesto economico post-sovietico impedì alla Russia di procedere autonomamente.[23]
Nel 2001 in via preliminare e nel 2004 in modo definitivo, la NASA ha approvato la missioneDawn, che è stata lanciata il 27 settembre 2007, ha raggiunto Vesta nel luglio del 2011 e vi è rimasta attorno in orbita fino a luglio 2012. Dall'agosto 2012 si è posizionata in un'orbita eliocentrica per raggiungereCerere dove è arrivata nel marzo 2015.[24] Facendo uso della propulsione elettrica, infatti, è stato possibile sviluppare una missione che, pur nei bassi costi delProgramma Discovery, è entrata in orbita attorno a due grandi oggetti della fascia principale. La sonda è dotata di una fotocamera e di duespettrometri, unooperante nell'infrarosso e nelvisibile e l'altro neiraggi gamma.[25]
Dimensioni dei primi dieci asteroidi scoperti nellafascia principale confrontati con laLuna della Terra. Vesta è il quarto da sinistra.
Vesta è il secondo asteroide in ordine di grandezza e il più grande nellaFascia principale interna, situata all'interno dellalacuna di Kirkwood a 2,50AU. Possiede unvolume pari a quello di2 Pallas, ma con unamassa significativamente maggiore.
La forma di Vesta sembra essere quella di unosferoide oblato stabile compresso gravitazionalmente, o "corpo planetario".
Le temperature sulla sua superficie oscillano in un intervallo compreso fra circa -20°C con ilSole allozenit, e circa -190°C al polo invernale. Tipiche temperature diurne e notturne sono rispettivamente -60°C e -130°C. Questa stima era valida per il 6 maggio 1996, in un punto molto vicino alperielio, mentre i dati possono variare di molto con le stagioni.
Per via della sua massa, Vesta è uno dei corpi minori che ilMinor Planet Center considera tra ipertubatori delle orbite degli oggetti più piccoli.[26]
Caso unico fra tutti gli asteroidi, esiste una vasta collezione di campioni di Vesta accessibile agli scienziati sotto forma di oltre 200meteoriti HED. Ciò ha permesso la comprensione della struttura e della storia geologica di questo pianetino.
Accrescimento completato dopo circa 2-3 milioni di anni.
Fusione completa o parzialmente completa dovuta aldecadimento radioattivo dell'isotopo26Al, portando alla separazione del nucleo metallico dopo circa 4-5 milioni di anni.
Cristallizzazione progressiva di unmantello fusoconvettivo. Laconvezione si arresta quando circa l'80% del materiale si è cristallizzato, dopo circa 6-7 milioni di anni.
Estrusione del rimanente materiale fuso per formare la crosta.Lavebasaltiche in progressivaeruzione, o possibile formazione di un oceano dimagma di breve durata.
Gli strati più profondi della crostacristallizzano per formarerocce plutoniche, mentre i basalti più antichi sonotrasformati grazie alla pressione dei nuovi strati superficiali.
Lento raffreddamento interno.
Vesta risulta essere l'unico asteroide intatto la cui superficie abbia subito tali processigeologici, ed è quindi anche l'unico a subire unadifferenziazione planetaria. Tuttavia, la presenza di classi dimeteoriti ferrose eacondritiche senza corpi progenitori identificati indica che originariamente potevano esserci diversiplanetesimi differenziati conprocessi magmatici. Questi corpi si sarebbero frantumati per impatto infamiglie di asteroidi più piccole durante le fasi caotiche dei primi tempi. Si pensa che gli asteroidi ferrosi provengano dai nuclei di tali corpi, gli asteroidi rocciosi dai mantelli e dalle croste.
Si ipotizza che la crosta di Vesta sia composta da (in ordine crescente di profondità):
In base alle dimensioni degliasteroidi di tipo V (che si pensa siano frammenti della crosta di Vesta espulsi in seguito a un enorme impatto) e alla profondità delcratere Rheasilvia, si suppone che la crosta sia spessa approssimativamente 10chilometri.
Nel 2001 si è determinato che l'asteroide di tipo V1929 Kollaa ha una composizione analoga a quella delle meteoritieucriti cumulate; ciò indica che ha avuto origine negli strati profondi della crosta di Vesta.
La caratteristica superficiale più prominente, individuata daltelescopio Spaziale Hubble nel 1996, è ilcratere Rheasilvia con undiametro pari a 505chilometri situato vicino alpolo sud dell'asteroide. La sua larghezza è pari al 90% dell'intero diametro di Vesta. Il fondo di questo cratere si trova a circa 13 km sotto il livello superficiale e il suo bordo si eleva di 4-12 chilometri sopra il terreno circostante, con un rilievo superficiale totale di circa 25 chilometri. Un picco centrale si innalza per 22 chilometri dal fondo del cratere. Si è stimato che nell'impatto generatore sia stato asportato circa l'1% dell'intero volume di Vesta, ed è probabile che lafamiglia di asteroidi Vesta e gliasteroidi di tipo V siano i prodotti di questa collisione. Se questo è vero, allora il fatto che siano sopravvissuti al bombardamento frammenti di 10 km appartenenti alle suddette classi indica che il cratere ha soltanto un miliardo di anni di età o meno. Inoltre sarebbe il sito d'origine dellemeteoriti HED. Infatti, mettendo insieme tutti gliasteroidi di tipo V conosciuti, si arriverebbe soltanto a circa il 6% del volume asportato, con il resto presumibilmente ridotto in piccoli frammenti, sparpagliati nell'avvicinamento allalacuna di Kirkwood 3:1, o perturbati dall'effetto Yarkovsky opressione di radiazione. Alcuni asteroidi della famiglia, come9969 Braille, sono diventatiasteroidi geosecanti (NEO). Analisispettroscopiche delle immagini riprese dall'Hubble hanno mostrato che questo cratere è penetrato in profondità in diversi strati distinti della crosta e probabilmente ha raggiunto anche ilmantello, come indica la presenza diolivina nelle caratteristiche spettrali. È interessante notare che Vesta è rimasto pressoché integro dopo un impatto di tale potenza.
Sono presenti sulla superficie del pianetino anche diversi altri grandi crateri, larghi 150 km e profondi 7 km. Una zona scura (bassaalbedo) con un diametro di 200 km è stata battezzataOlbers in onore dello scopritore di Vesta, ma questa non appare nella mappa topografica come un cratere di recente formazione e la sua natura è sconosciuta; si tratta forse di una vecchia superficie basaltica. Questa "macchia" serve da punto di riferimento per definire gli 0° dilongitudine; ilmeridiano fondamentale passa proprio per il suo centro.
Gli emisferi occidentale e orientale mostrano terreni marcatamente differenti. Dalle preliminari analisi spettrali delle immagini del telescopio Hubble, l'emisfero orientale sembra possedere un'elevata albedo, un terreno di anticaregolite con altopiani pesantemente craterizzati, e crateri che raggiungono gli strati plutonici più profondi della crosta. D'altra parte, grandi regioni dell'emisfero occidentale sono ricoperte da scuri elementi geologici che si suppone sianobasalti superficiali, analoghi forse aimari lunari.
Nel raccontoNaufragio al largo di Vesta, pubblicato nel 1939,Isaac Asimov immagina che il rottame di un'astronave dopo lo scontro con un altro asteroide entri in orbita attorno a Vesta.
^(EN) Bryant, Greg,See Vesta at Its Brightest!, suskyandtelescope.com, Sky & Telescope, 2007.URL consultato il 6 ottobre 2011.
^abcde(EN) Barlow, Peter,Vesta, inA new mathematical and philosophical dictionary, G. and S. Robinson, 1814, p. 771.URL consultato il 3 ottobre 2011.
^ab(EN) Lynn, W.T.,The discovery of Vesta, inThe Observatory, vol. 30, 1907, pp. 103-105.URL consultato il 4 ottobre 2011.
^ab(EN) Littmann, Mark,The Fervor for New Planets, inPlanets Beyond: Discovering the Outer Solar System, Courier Dover Publications, 2004, pp. 19-21,ISBN0-486-43602-0.URL consultato il 4 ottobre 2011.
^ab Ulivi, Paolo, Harland, David,The Rise of the Vermin, inRobotic Exploration of the Solar System: Hiatus and Renewal, 1983–1996, Springer, 2008, pp. 117-125,ISBN0-387-78904-9.URL consultato il 6 ottobre 2011.
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