Vesta – het kleine zusje van Ceres

Asteroïde Vesta
Vesta is in grootte het derde object in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter (credit: DLR/JPL/Nasa)

Vesta draait in een baan om de Zon die 60 miljoen kilometer dichterbij ligt dan die van Ceres. De diameter van Vesta bedraagt ongeveer 530 kilometer en ze is daarmee te klein om als een dwergplaneet door het leven te gaan maar Vesta is wel zwaar genoeg om het op een na zwaarste object en het op twee na grootste object te zijn in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Vesta is tussen juli 2011 en september 2012 uitgebreid onderzocht door de DAWN-verkenner die daarna koers zette naar Ceres. Vesta was oorspronkelijk goed op weg om zich als planeet te gaan ontwikkelen maar helaas is het voor de asteroïde anders afgelopen.

Van buitenaf gezien lijkt Vesta op een typische asteroïde. Wel een beetje aan de grote kant maar wel de zeer onregelmatige vorm die kenmerkend is en die verschilt van de bolvormige dwergplaneten Ceres, Pluto, Haumea, Makemake en Eris. De duizenden foto’s die de DAWN heeft gemaakt van Vesta laten zien dat vooral het zuidelijk halfrond verre van de ideale vorm van een dwergplaneet is verwijderd want het wordt gesierd door twee gigantische inslagkraters

In een van de bassins bevindt zich een centrale berg die 22 kilometer hoog is en rond de evenaar komen diepe parallel lopende groeven voor die laten zien hoe sterk de inslag is geweest. Het materiaal dat is weggeworpen bij deze inslag wordt “vestiden” genoemd , heeft zo af en toe de baan van de Aarde gekruist en is als meteorieten in de atmosfeer verbrand.

Asteroïde Vesta - grootte
Vesta vergeleken met enkele andere grote asteroïden (credit: NASA)

Vergeleken met de standaard asteroïden heeft Vesta ons nog veel meer te bieden. Analyses van de gegevens die de DAWN heeft verzameld laten zien dat Vesta een structuur heeft die overeenkomt met die van een ui en die een beetje lijkt op die van de Aarde: een ijzer-nikkel kern, een mantel uit gesteente en een korst. Ongeveer 4,6 miljard jaar geleden moet Vesta daarom een heet en gesmolten object zijn geweest. Zware materialen zoals ijzer konden naar het binnenste zinken en lichtere elementen kwamen verder weg van de kern terecht.

Wetenschappers nemen aan dat Vesta bezig was om zich tot een planeet te ontwikkelen. Als dit was gelukt dan had er meer en meer materiaal moeten aangroeien en had Vesta de vijfde binnenplaneet, naast Mercurius, Venus, Aarde en Mars, kunnen worden. Echter de aanwezigheid van de gasreus Jupiter die ook op dat moment aan het ontstaan was, heeft dit vermoedelijk verhinderd.

Ondanks de grote hoeveelheid gegevens die de DAWN heeft kunnen verzamelen is het nog steeds lastig om een blik te werpen op het binnenste van de asteroïde. Er zijn veel aanwijzingen dat de buitenste korst erg dik is, wellicht tussen de 30 en 80 kilometer. Dat is meer dan 11% van de straal van de asteroïde. Ter vergelijking: de korst van de veel grotere Aarde is ook tussen de 30 en 80 kilometer dik.

 

Animatie, samengesteld uit beelden die de DAWN heeft gemaakt (credit: Dawn Mission Education and Communications (E/C))

De enorme kraters op het zuidelijk halfrond leveren belangrijk bewijs want ondanks de diepte van de kraters werd er geen olivijn aangetroffen. Olivijn is een mineraal dat typisch wordt gevonden in de binnenste mantel van gesteente. De inslag heeft dus voornamelijk de korst beschadigd zonder dat de diepere lagen werden blootgelegd.

Een gedetailleerde blik op het oppervlak van Vesta laat zien dat er duidelijk verschillen zijn met de meeste van de miljoenen kleinere en grotere rotsblokken die de asteroïdengordel bewonen. Deze kleine objecten zien er allemaal heel uniform uit. Ze zijn voornamelijk grijs van kleur. Vesta is anders.

Er zijn gebieden aan het oppervlak die het zonlicht net zo efficiënt weerkaatsen als verse sneeuw maar er zijn ook gebieden die zo zwart als teer zijn. Opnames gemaakt in valse kleuren die de weerkaatsend vermogen in verschillende golflengtes laten zien tonen een regenboogkleurig object met een grote variëteit aan verschillende mineralen. De gevarieerde geologie aan de oppervlakte van Vesta doet astronomen meer denken aan een planeet dan aan een asteroïde.

Erg opvallend is het donkere materiaal dat voornamelijk is gevonden aan de rand van een groot oud inslag bassin op het zuidelijk halfrond en nabij en in kraters. Uit data van meetinstrumenten van de DAWN blijkt dat dit materiaal rijk is aan koolstof en ook het mineraal serpentine bevat.

Dat serpentine hoort eigenlijk niet thuis op Vesta want bij de temperaturen die er tijdens het ontstaan van Vesta heersten kan er geen serpentine worden gevormd. Wetenschappers denken daarom dat het serpentine op Vesta is geïntroduceerd tijdens de grote inslagen.

Het is erg aannemelijk dat inslagen als deze ook andere objecten in het zonnestelsel hebben voorzien van koolstofrijk materiaal en wetenschappers willen heel graag weten hoe onze kosmische omgeving over de miljarden jaren heen de plek is geworden zoals we die tegenwoordig kennen. Welke stoffen waren er aanwezig bij de geboorte van het zonnestelsel en waar bevonden ze zich? En hoe zijn ze achtereenvolgens opnieuw verdeeld?

Ofschoon Vesta maar een klein hemellichaam is kan het wel een hele belangrijke bijdrage leveren in het oplossen van deze puzzel. Omdat de asteroïde ergens in het planeetvormingsproces is blijven steken zijn de omstandigheden zoals ze er 4,6 miljard jaar waren ook grotendeels geconserveerd. Met Vesta kunnen wetenschappers dus een heel stuk terug in de tijd kijken.

Wetenschappers onderzoeken ook of er water voorkomt op Vesta. De hele hoge dichtheid pleit niet voor grote hoeveelheden water in het binnenste van de asteroïde maar het is heel wel mogelijk dat er zich nog steeds waterijs bevindt maar diepe groeven en kraters zien er uit alsof er ooit water heeft gevloeid. Dergelijke structuren worden ook in kraters op Mars gevonden en bijvoorbeeld ook de Barringer krater op onze eigen planeet in Arizona.

Wetenschappers denken dat Vesta vroeger van buitenaf is voorzien van water gedurende een bepaalde periode en dat er nog kleine gebieden onder het oppervlak zijn waar zich nog water kan bevinden. De hitte die vrijkomt bij een inslag in deze gebieden kan er voor zorgen dat er dan gedurende korte tijd een stroming ontstaat van gesmolten water.

Ontdekking en naamgeving

Vesta is op 29 maart 1807 ontdekt door de Duitse astronoom Heinrich Wilhelm Olbers. Hij liet de naamgeving over aan de Duitse wiskundige Carl Friedrich Gauss die de asteroïde Vesta noemde naar de Romeinse godin van huis en haard. De volledige aanduiding is 4 Vesta. Na de ontdekking van Vesta duurde het 38 jaar voordat de volgende asteroïde werd ontdekt. Dit is 5 Astraea.

Vesta in cijfers

Vesta in cijfers

Ontdekt doorHeinrich Wilhelm Olbers
Datum ontdekking29 maart 1807
Gemiddelde afstand tot de Zon2,36179 A.E.
Perihelium2,15221 A.E.
Aphelium2,57138 A.E.
Jaar3,63 Aardse jaren
Omtrek baan
Gemiddelde baansnelheid19.34 km/s
Baan excentriciteit0.08874
Baan inclinatie7.14043°
Gemiddelde diameter(572.6 × 557.2 × 446.4) ± 0.2 km
525.4±0.2 km (gemiddeld)
Omtrek aan de evenaar
Volume74 600 000 km3
Massa(2,59076 ± 0.00001)×1020 kg
Dichtheid3,456 g/cm3
Oppervlakte867.000 km2
Zwaartekracht aan de oppervlakte0,25 m/s2
Ontsnappingssnelheid0,36 km/s
Lengte van de dag0,2226 Aardse dagen (5,342 uren)
Temperatuur (gemiddeld)min: 85 K (−188 °C)
max: 270 K (−3 °C)

Laatste bewerking: 25 augustus 2015