Карликовая планета Веста служит окном в раннюю Солнечную систему

Карликовая планета Веста помогает ученым понять раннее развитие нашей Солнечной системы. Предоставлено: миссия НАСА «Рассвет».

Карликовая планета Веста помогает ученым лучше понять самую раннюю эпоху формирования нашей Солнечной системы. В двух недавних работах с участием ученых из Калифорнийского университета в Дэвисе используются данные о метеоритах, полученных с Весты, чтобы решить «проблему недостающей мантии» и отодвинуть наши знания о Солнечной системе всего на пару миллионов лет после того, как она начала формироваться. Материалы были опубликованы в Nature Communications 14 сентября и Nature Astronomy 30 сентября.

Веста — второе по величине тело в поясе астероидов диаметром 500 километров. Он достаточно велик, чтобы эволюционировать так же, как твердые земные тела, такие как Земля, Луна и Марс. Раньше это были шары расплавленной породы, нагретые столкновениями. Железо и сидерофилы, или «железолюбивые» элементы, такие как рений, осмий, иридий, платина и палладий, опустились к центру, образовав металлическое ядро, оставив мантию бедной этими элементами. Когда планета остыла, над мантией образовалась тонкая твердая корка. Позднее метеориты принесли на земную кору железо и другие элементы.

Большая часть планеты, подобной Земле, состоит из мантии. Но среди астероидов и метеоритов породы мантийного типа встречаются редко.

«Если мы посмотрим на метеориты, у нас есть ядро, у нас есть кора, но мы не увидим мантию», — сказал Цин-Чжу Инь, профессор наук о Земле и планетах Колледжа литературы и науки Калифорнийского университета в Дэвисе. Ученые-планетологи назвали это «проблемой недостающей мантии».

В недавней статье Nature Communications аспиранты Инь и Калифорнийского университета в Дэвисе Супратим Дей и Одри Миллер работали с первым автором Золтаном Вачи из Университета Нью-Мексико, чтобы описать три недавно обнаруженных метеорита, которые действительно включают мантийные породы, называемые ультрамафитами, которые включают минеральный оливин в качестве основного компонента. Команда Калифорнийского университета в Дэвисе провела точный анализ изотопов, создав отпечатки пальцев, которые позволили им идентифицировать метеориты как метеориты Весты или очень похожего тела.

«Это первый раз, когда нам удалось взять образец мантии Весты», — сказал Инь. Миссия НАСА «Рассвет» дистанционно наблюдала камни из крупнейшего ударного кратера на Южном полюсе Весты в 2011 году, но не обнаружила породы мантии.

Точные измерения изотопов кислорода и хрома позволяют исследователям Калифорнийского университета в Дэвисе идентифицировать метеориты NWA12217, 12562 и 12319 как прилетевшие из Весты. Авторы и права: Цин-Чжу Инь, Калифорнийский университет в Дэвисе.

Исследование ранней Солнечной системы

Благодаря своему маленькому размеру Веста сформировала твердую кору задолго до более крупных тел, таких как Земля, Луна и Марс. Таким образом, сидерофильные элементы, которые накапливались в ее коре и мантии, образуют запись очень ранней Солнечной системы после образования ядра. Со временем в результате столкновений от Весты откололись куски, которые иногда падают на Землю в виде метеоритов.

Лаборатория Инь в Калифорнийском университете в Дэвисе ранее сотрудничала с международной командой, изучающей элементы в лунной коре для исследования ранней Солнечной системы. Во второй статье, опубликованной в Nature Astronomy , Мэн-Хуа Чжу из Университета науки и технологий Макао, Инь и его коллеги расширили эту работу, используя Весту.

«Поскольку Веста сформировалась очень рано, это хороший образец для изучения всей истории Солнечной системы», — сказал Инь. «Это отбрасывает нас на два миллиона лет назад после начала формирования Солнечной системы».

Считалось, что Веста и более крупные внутренние планеты могли получить большую часть своего материала из пояса астероидов. Но ключевой вывод исследования заключался в том, что внутренние планеты (Меркурий, Венера, Земля и Луна, Марс и внутренние карликовые планеты) получили большую часть своей массы от столкновений и слияний с другими большими расплавленными телами в начале Солнечной системы. Сам пояс астероидов представляет собой остаточный материал формирования планет, но не внес большого вклада в более крупные миры.

Дополнительная информация:
Золтан Вачи и др., Богатые оливином ахондриты из Весты и проблема отсутствующей мантии, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-25808-9

Мэн-Хуа Чжу и др. Обычное сырье поздней аккреции для планет земной группы, Nature Astronomy (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01475-0

Предоставлено
Калифорнийский университет в Дэвисе

Цитата :
Карликовая планета Веста служит окном в раннюю Солнечную систему (2021, 6 октября)
получено 13 декабря 2022 г.
с https://phys.org/news/2021-10-dwarf-planet-vesta-window-early.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

См. астероид Веста в оппозиции, 4 марта 2021 г.

Астероид Малая планета 4 Веста достигает оппозиции 4 марта г., когда он будет выглядеть как магнит. +5,9 звезда в созвездии Льва, Льва. Несмотря на то, что Веста выглядит как звезда, на самом деле это тело в нашей Солнечной системе, имеющее репутацию самого яркого из астероидов.

Веста — большой объект, который совершает оборот вокруг Солнца каждые 3,63 года, причём по орбите он удаляется от Солнца на 2,57 а.е. и приближается к нему на 2,15 а.е. Солнце).

Чтобы узнать больше о наблюдениях за звездами в этом месяце, прочитайте наше руководство о том, как наблюдать за планетами в марте.

Веста начинается в марте к востоку от звезды Чертан (тета θ Льва) и движется на северо-запад, достигая своего пика в оппозиции 4 марта в созвездии Льва. Предоставлено: BBC Sky at Night Magazine

В самом темном свете Веста может быть магнитной. +8,5. Поскольку его расстояние от нас меняется в течение наших соответствующих орбит, его угловой диаметр изменяется от 0,2 до 0,7 угловых секунд.

Во время благоприятного противостояния этот 525-километровый объект может достигать маг. Яркость +5,1, что хорошо подходит для невооруженного глаза (подробнее об этом ниже).

Когда Веста достигнет оппозиции на 4 марта 2021 , она будет немного отличаться от своей наиболее благоприятной яркости на зв. +5,9, но теоретически он все равно будет в пределах досягаемости невооруженного глаза с участка темного неба.

Подробнее об измерении яркости звезд читайте в нашем руководстве по звездной величине.

Где находится Веста в ночном небе?

Веста выходит на оппозицию 4 марта. Фото: Пит Лоуренс

К счастью, Веста находится в области неба, достигающей приличной высоты над Великобританией, когда она пересекает южное небо около полуночи по всемирному времени.

Лев хорошо расположен в марте, и условия темного неба позволят нам увидеть Весту и галактики, лежащие в пределах границы созвездия.

Бинокль или зрительная труба с окуляром с малым увеличением будут лучшими инструментами для того, чтобы хорошо рассмотреть Весту.

Астероид расположен в восточной части созвездия Льва, начало месяца чуть менее 2˚ восточнее звездной величины. +3,3 Чертан (Тета (θ) Леонис). На 1 марта светит на маг. +6.0 и медленно светлеет до магнитного. +5,9 по 4 марта .

Крупный план Весты с космического корабля NASA Dawn во время его миссии в поясе астероидов в период с 2011 по 2018 год. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Веста медленно движется к северо-запад, переходящий в основное тело Льва, как это определено Чертаном, Зосмой (Дельта (δ) Леониса), Альгибой (Гамма (γ) Леониса) и Регулом (Альфа (α) Леониса).

По прошествии месяца Веста все глубже проникает в тело Льва. Свой месячный трек она заканчивает в 2.5˚ юго-западнее зв. +4.4, 60 Леонис и 5˚ запад-юго-запад от Зосмы (Дельта (δ) Леониса).

Эта часть неба удалена от Млечного Пути и, следовательно, лишена большого количества звезд, которые имеют такую ​​же яркость, как Веста, что может вызвать путаницу. На его пути в марте две самые яркие звезды, которые он проходит, имеют звездную величину +6,8 и +6,4!

К концу месяца Веста лежит в 1˚ юго-восточнее зв. +5,5, 51 Леонис. 31 марта , Веста потускнеет до магнита. +6,4.

Как наблюдать Весту невооруженным глазом

Темное небо потребуется, если вы хотите максимально использовать Весту в оппозиции. Фото КИРИЛЛА КУДРЯВЦЕВА/AFP через Getty Images)

4 Веста может стать ярче любого другого объекта в поясе астероидов. 4 марта он засветится на mag. +5,9, немного тусклее, чем Уран в оппозиции.

Пороговая звездная величина астрономических объектов, видимая невооруженным глазом, обычно указывается как mag. +6,0, значение, которого не так уж сложно достичь, если вы живете под хорошим темным небом. Такие небеса потребуются, если вы намерены искать Весту рядом с оппозицией.

Луна находится в фазе убывающей луны в начале марта, когда Веста самая яркая, поэтому планируйте любые попытки до восхода луны. Вы можете быть в курсе фаз Луны, подписавшись на электронную рассылку BBC Sky at Night Magazine.

Вот несколько полезных моментов восхода луны, о которых следует помнить, когда вы пытаетесь увидеть Весту, приближающуюся к оппозиции. Как вы можете видеть, по мере приближения даты оппозиции Луна удобно отходит в сторону.

• 1 9 марта0036 20:54 UT

• 2 March 22:22 UT

• 3 March 23:48 UT

• 4 March No moonrise

• 5 March 01:14 UT

К счастью, в этом случае Млечный Путь не будет мешать наблюдателям, пытающимся обнаружить Весту в оппозиции. Предоставлено: Matt Gibson / Getty Images

Область, в которой расположена Веста, достигает наибольшей высоты строго на юге в 00:40 UT в начале марта: более 50º над южным горизонтом из Великобритании.

Это перемещает астероид из любого мрака нижнего горизонта. Как мы уже отмечали выше, Млечный Путь также отсутствует, что исключает множество более тусклых звезд, которые в противном случае можно было бы спутать с Вестой.

Вам придется использовать все уловки, если у вас есть шанс на успех. Дайте своим глазам по крайней мере 20 минут в полной темноте.

Используйте прием бокового зрения — слегка отведите взгляд от слабого объекта, который вы ищете, — чтобы направить его тусклый свет на более чувствительную часть вашей сетчатки.

Ознакомьтесь с нашей последовательностью звезд для навигационного искателя, прежде чем вы позволите своим глазам адаптироваться к темноте при наблюдении за Вестой в ночном небе. Кредит: Пит Лоуренс

Мы также рекомендуем запомнить последовательность поиска, которую мы подготовили выше, чтобы вы не подвергали риску свою темновую адаптацию, глядя на карту даже при красном свете.

Кресло или кресло для наблюдения помогут вам с комфортом наблюдать, а это важный аспект, которым часто пренебрегают при поиске слабых небесных объектов.