4Vesta... l'astéroïde brillant
4 Vesta est le deuxième astéroïde par rapport à sa masse découvert dans la ceinture d'astéroïdes qui occupe la distance entre Mars et Jupiter. Son diamètre est de 530 kilomètres et sa masse représente environ 9 % de la masse totale des astéroïdes de cette ceinture.
Elle a été découverte par l'astronome allemand Heinrich Olbers le 29 mars 1807 et lui a donné ce nom, dû à la déesse de la maison dans la mythologie romaine, Vesta.
Police du ciel
En 1596, en déterminant la forme elliptique des orbites planétaires, Johannes Kepler pensait qu'une planète devait exister dans l'espace entre Mars et Jupiter. Les calculs mathématiques effectués par Johann Daniel Titius et Johann Elert Bode en 1772 – plus tard connus sous le nom de loi Titius-Bode – semblent confirmer cette prédiction. En août 1798, un groupe connu sous le nom de Police Céleste s'est formé pour rechercher cette planète disparue. Parmi eux se trouvait l'astronome allemand Heinrich Olbers. Olerbus a découvert le deuxième astéroïde connu sous le nom de Pallas. Dans une lettre adressée à un collègue astronome, il a avancé la première théorie sur l'origine de l'astéroïde.
Olbers a expliqué que les fragments d'une telle planète se croiseraient au point d'explosion, puis à nouveau sur l'orbite directement opposée. Il observa ces deux régions la nuit et, le 29 mars 1807, il découvrit Vesta, devenant ainsi la première personne à découvrir les deux astéroïdes. Après avoir mesuré plusieurs observations pendant plusieurs nuits, Olbers a envoyé ses calculs au mathématicien Carl Friedrich Gauss, qui a étonnamment calculé l'orbite de Pallas en seulement 10 heures. Il a également eu l'honneur de nommer le nouvel organisme. Il choisit donc le nom de Vesta – la déesse du foyer et sœur du dieu Cérès.
La sonde spatiale Dawn de la NASA a obtenu cette image avec sa caméra le 17 juillet 2011. Elle a été prise à une distance d'environ 9 500 miles (15 000 kilomètres) de la protoplanète Vesta. Chaque pixel de l'image correspond à environ 0,88 miles (1,4 km) (Image : NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)
Propriétés physiques de Vista
Lorsque l'astéroïde Vesta s'est approché de la Terre en 1996, le télescope spatial Hubble a cartographié sa surface et ses caractéristiques topographiques. Cela a révélé un grand cratère en Antarctique qui était divisé en segments. Le diamètre du cratère est de 460 km, Vesta elle-même n'est qu'à 530 km. Il traverse en moyenne 13 km dans la croûte terrestre et a très probablement été formé par une collision au cours des premiers stades de formation de l'astéroïde. Les matériaux éjectés lors de cette collision ont donné naissance à un certain nombre d'astéroïdes plus petits, en orbite près de leur origine, ainsi qu'à des météorites qui sont entrées en collision avec la Terre.
Contrairement à la plupart des astéroïdes, l'intérieur de Vesta est aussi différent que celui des planètes telluriques. L'astéroïde contient une croûte de lave refroidie recouvrant le manteau rocheux ainsi que du fer et du nickel. Cela donne du crédit à l’argument en faveur de la désignation de Vesta comme une protoplanète plutôt qu’un astéroïde.
Le noyau interne de l’astéroïde Vesta s’est développé rapidement au cours des 10 millions d’années suivant la formation du système solaire. Sa croûte basaltique s'est formée rapidement, sur quelques millions d'années. Les éruptions volcaniques à la surface proviennent du manteau et durent de 8 à 60 heures. La lave elle-même s'écoule de quelques centaines de mètres à plusieurs kilomètres, avec des épaisseurs allant de 5 à 20 mètres. La lave refroidit rapidement, pour ensuite être à nouveau enfouie sous d'autres laves jusqu'à ce que la croûte soit complète.
L'astéroïde Vesta présente un énorme cratère sur sa face sud. Cette image montre l'astéroïde capturé par le télescope spatial Hubble (en haut, à gauche), sous forme de reconstruction basée sur des calculs théoriques (en haut, à droite) et sous forme de carte topologique (en bas). (Crédit image : Ben Zellner (Georgia Southern University) / Peter Thomas (Cornell University) / NASA)
Vesta est unique parmi les astéroïdes car il présente des taches sombres et claires à la surface, très similaires à celles de la Lune. Des observations au sol ont déterminé que l’astéroïde contient des zones de basalte, ce qui signifie que de la lave coulait autrefois sur sa surface. Il présente également une forme irrégulière, proche d'une forme sphérique aplatie.
Diamètre : 329 miles (530 km).
Masse : 5,886 x 10^20 livres. (2,67 x 10^20 kilogrammes).
Température : 85 à 255 K (-306 à 0°F / -188 à <18°C)
Luminance : 0,4322
Rotation : 5,342 heures
Période orbitale : 3,63 ans
Excentricité : 0886
Apogée : 2-57 Africains
Périgée : 2,15 unités astronomiques.
Point le plus proche de la Terre : 1,14 unités astronomiques.
Surface, structure et formation
En 1960, un éclair de boule de feu traversant le ciel de Milipili, en Australie, annonçait l'arrivée d'un morceau de l'astéroïde Vesta sur Terre. La météorite est composée presque entièrement de pyroxène, un minéral présent dans les coulées de lave, et transporte les mêmes signaux spectraux que Vesta.
La sonde spatiale Dawn de la NASA, qui a visité l'astéroïde en 2012, a découvert que le corps rocheux contient une quantité surprenante d'hydrogène à sa surface. Il a également découvert des zones lumineuses et réfléchissantes qui pourraient avoir été laissées par sa création.
Il y a plusieurs énormes tours de montagne sur l'Antarctique Vesta. La montagne massive atteint plus de 20 km de hauteur, ce qui la rend aussi haute que l'Olympus Mons, la plus grande montagne (et volcan) du système solaire. Le mont Olympe s’élève à environ 24 km au-dessus de la surface de Mars.
De l’eau liquide coulait autrefois sur l’astéroïde. Les images prises par la sonde spatiale Dawn ont révélé des rainures irrégulières et des dépôts en forme d'éventail dans huit cratères d'impact différents. On pense que les huit cratères se sont formés au cours des dernières centaines de millions d’années, ce qui est relativement récent dans la vie de l’astéroïde vieux de 4,5 milliards d’années.
Scully et son équipe (elle est chercheuse diplômée à l'UCLA) pensaient que les éléments créés par les coulées de débris, par opposition aux rivières ou aux ruisseaux d'eau pure, creusaient les canyons de Vesta. Ils ont suggéré que les météorites qui ont frappé l’astéroïde ont contribué à faire fondre la glace sous la surface, envoyant de l’eau liquide et de petites particules de roche dans les parois du cratère. Cette activité suggère la présence de glace enfouie sous la surface.
La glace aurait pu être responsable de la modification de la surface de Vesta. En 2017, une étude a suggéré que les zones lisses de l’astéroïde contiennent souvent de fortes concentrations d’hydrogène, ce qui est souvent observé lorsque le rayonnement solaire décompose les molécules d’eau.
Une carte des altitudes inférieures de Vista a révélé une géologie riche. Les pentes abruptes de l’astéroïde, combinées à sa forte gravité, lui permettent de s’élever d’en bas et de révéler d’autres matériaux. Dawn a également détecté une variété de minéraux, y compris des matériaux clairs et sombres qui pourraient être associés à une éventuelle neige enfouie.
Visiteurs vestales sur Terre
En fait, la composition unique de Vesta signifie qu’elle est responsable de toute une série de météorites. Les météorites HED – composées de Howardites, Eucrites et Diogénites – racontent l'histoire des débuts de Vesta. Les Eucrites sont composées de lave solidifiée, tandis que les diogénites proviennent de sous la surface. Les Howardites sont un mélange des deux et se sont formés lorsqu'une grande collision a mélangé les deux parties.
Vesta est soupçonnée d'être à l'origine des météorites HED depuis 1970. Les spectromètres du vaisseau spatial Dawn Mapping ont vérifié cette suggestion. L'équipe pense que ces météorites provenaient d'un bassin d'impact appelé Rheasilvia, qui a à peu près la même taille que Vesta elle-même. Il s’est probablement formé à la suite d’une collision qui a enlevé la majeure partie de la croûte de l’hémisphère sud, révélant ce qu’il y avait à l’intérieur de l’astéroïde.
"Vesta est probablement sur le point de se briser", a déclaré Carol Raymond, chercheuse principale de Dawn, notant que ces frappes ont laissé des ensembles concentrés de creux - des lignes de faille - autour de l'équateur de Vesta.
Exploration des astéroïdes
En septembre 2007, la NASA a lancé la mission Dawn, unique en ce sens qu'elle a été le premier avion à entrer en orbite autour d'un objet du système solaire. Dawn est entré en orbite autour de Vesta en juillet 2011. Après avoir étudié l'astéroïde pendant un an, il a quitté Vesta et s'est dirigé vers Cérès en mars 2015.
La mission Dawn de la NASA consiste à étudier les propriétés du système solaire primitif en analysant deux astéroïdes très différents. Cérès est humide, avec des calottes polaires saisonnières et une atmosphère mince. Le Vista est sec et rocheux. En étudiant les signatures spectrales uniques de la croûte rocheuse, notre connaissance de notre planète, ainsi que de Mars et Mercure, s’élargira.
Compte tenu de leur taille, les deux sont en réalité considérées comme des protoplanètes, ou planètes mineures. L'attraction gravitationnelle de Jupiter a perturbé sa formation. Sans la géante gazeuse Jupiter, les deux pourraient encore évoluer vers des planètes de taille réelle.
"Nous savons maintenant que Vesta est la seule masse planétaire intacte à avoir survécu depuis les premiers jours du système solaire", a déclaré aux journalistes Carol Raymond, chercheuse principale adjointe au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, en 2012.
L'étude de Dawn a permis à Vesta de créer la meilleure carte de l'astéroïde à ce jour. En octobre 2010, le télescope spatial Hubble a de nouveau photographié Vesta. Les données obtenues ont révélé que l’astéroïde était incliné d’environ quatre degrés de plus que ce que les scientifiques pensaient initialement. Ces résultats ont aidé la NASA à placer le vaisseau spatial sur une orbite polaire appropriée autour de l'astéroïde.
Source : Space.com