A Vesta kisbolygó becsapódásos medencéinek és völgyeinek eredete és kora

Szerző: Rezes Dániel

A Georgiai Egyetem (University of Georgia) és a NASA Marshall Űrközpont (Marshall Space Flight Center) kutatóinak egy csoportja a (4) Vesta nevű kisbolygó nagy méretű völgyeit és becsapódással keletkezett medencéit vizsgálta. A kutatásban a tudósoknak sikerült meghatározni az említett képződmények relatív korát, így előremozdítva a Naprendszer második legnagyobb aszteroidájának teljesebb megértését.

A Dawn űrszonda 2011. július 24-én, ~5200 km magasságból készített képe a (4) Vesta kisbolygó felszínéről

A Vesta kisbolygót Heinrich Wilhelm Olbers német csillagász fedezte fel 1807. március 29-én. Az aszteroida nevét – az égitest pályájának kiszámolását elvégző – Carl Friedrich Gauss német matematikustól kapta, aki a szív és háztartás római istennője után nevezte el azt. A Vesta a Mars és a Jupiter pályája között található fő kisbolygóöv tömegének ~9%-át teszi ki, méretét csak az ugyanebben az övben található Ceres törpebolygó múlja felül. A kisbolygó ellipszoid alakú, méretei 578×560×458 km. A hatalmas aszteroida a többi ismert aszteroidától eltérően a Földhöz hasonlóan egy differenciált égitest, anyaga elkülönült magra, köpenyre és kéregre. A kisbolygót részleteiben a NASA Dawn űrszondája vizsgálta 2011. július 16-tól 2012. szeptember 5-ig, mielőtt továbbhaladt a Ceres irányába.

A Naprendszer kőzetekből álló égitestjei közül a Vesta kisbolygónak van az egyik legszélesebb felszíni fényességtartománya. A világos árnyalatú anyagok az aszteroida saját kőzetei lehetnek, míg a sötét árnyalatú anyagokról azt gondolják, hogy más aszteroidák becsapódások során széttöredezett és leülepedett anyagai. Ez a feltételezés azon alapul, hogy a kisbolygót az utóbbi 3,5 milliárd évben a számítások alapján nagyjából 300 olyan aszteroida-becsapódása érhette, melynél az impaktor (becsapódó test) 1 és 10 km közötti átmérővel rendelkezett. A kutatók azt feltételezik, hogy a Vesta tömegének ~1 %-át veszthette el kevesebb mint 1 milliárd évvel ezelőtt egy hatalmas becsapódás során. Ez a becsapódás hozta létre az 500 km széles Rheasilvia krátert, illetve a kisbolygóövben keringő Vesta kisbolygócsalád tagjait is ez az esemény indíthatta útjukra. A becsapódások során kilökött Vesta eredetű kőzetek közül számos elérte a Föld felszínét is, a kisbolygóról származtathatóak a HED (howardit, eukrit, diogenit) csoport meteoritjai, melyek a távérzékeléses módszerek mellett lényeges információt hordoznak az aszteroida felépítéséről és geokémiai jellegzetességeiről.

A Millbillillie nevű eukrit meteorit folyásnyomokkal tarkított olvadási kérges példánya
Forrás: Wikipedia – H. Raab; CC BY-SA 3.0

Az égitesten a kráterek mellett az egyenlítői régióban kiterjedt völgyrendszert találunk, melyek közül a legnagyobb – a Divalia Fossa – grandiózusabb, mint a Grand Canyon. Nagy kérdés ezekkel a völgyekkel kapcsolatban, hogy milyen folyamat idézte elő kialakulásukat. A két fő völgy koncentrikusan fut a két legnagyobb becsapódás során keletkezett kráterrel, a Rheasilvia és a Veneneia medencékkel. A tudomány jelenlegi állása szerint a becsapódásos medencék és a velük párosítható völgyek a becsapódások hatására egy időben keletkeztek, azonban ezt a hipotézist még senki sem bizonyította ezelőtt.

Az újonnan megjelent tanulmány szerzői a kráterszámlálásos technikát alkalmazták az említett felszínformák relatív (viszonylagos) korának meghatározásához. A módszer lényege, hogy egy adott területen található, különböző méretű kráterek száma megmutatja, hogy milyen hosszú ideje van kitéve a felszín azon része a becsapódások hatásainak. A kutatók az eredmények kiértékelése után arra a következtetésre jutottak, hogy a becsapódásos medencékben és völgyekben található, eltérő méretű kisebb kráterek száma hasonló kort és képződést feltételez. Fontos megemlíteni, hogy az adatok bizonytalansággal terheltek, így további vizsgálatok szükségesek a következtetések pontosításához.

A Dawn űrszonda 2011. augusztus 6-án készített közeli képe a (4) Vesta kisbolygó kráterekkel borított felszínéről

„A Vesta kisbolygó tanulmányozása segít megérteni a szomszédos kőzetbolygók nagyon korai napjait és azt, hogy saját bolygónk hogyan keletkezett.” – fogalmaz a tanulmány másodszerzője, Dr. Christian Klimczak.


Források:

[1] http://www.sci-news.com/space/asteroid-vestas-troughs-impact-basins-10020.html
[2] Cheng, H. C. J., Klimczak, C., & Fassett, C. I. (2021). Age relationships of large-scale troughs and impact basins on Vesta. Icarus, 366, 114512.
[3] https://solarsystem.nasa.gov/asteroids-comets-and-meteors/asteroids/4-vesta/in-depth/
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/4_Vesta