Vesta : est-ce vraiment un astéroïde ?
29 mars Aujourd’hui dans l’histoire des sciences : En 1807, l’astronome allemand Wilhelm Olbers découvre Vesta, l’un de plus gros objets de la ceinture d’astéroïdes. Vesta est considérée comme une planète mineure avec un diamètre moyen de 525 kilomètres / 326 miles.
Le 29 mars 1807, l’astronome allemand Heinrich Wilhelm Olbers a repéré Vesta comme une pointe de lumière dans le ciel. Deux cent quatre ans plus tard, alors que le vaisseau spatial Dawn de la NASA se prépare à commencer à orbiter autour de ce monde intrigant, les scientifiques savent maintenant à quel point ce monde est spécial, même s’il y a eu un débat sur la façon de le classer.
De nombreux astronomes appellent Vesta un astéroïde car il se trouve dans la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Mais Vesta n’est pas un membre typique de cette zone de décombres en orbite. La grande majorité des objets de la ceinture principale sont des poids légers, de 100 kilomètres de large ou moins, par rapport à Vesta, qui est un monstre de 530 kilomètres de large.
« Je ne pense pas que Vesta devrait être appelé un astéroïde », a déclaré Tom McCord, un co-chercheur de Dawn basé au Bear Fight Institute, Winthrop, Washington. « Non seulement Vesta est tellement plus grand, mais c’est un objet évolué, contrairement à la plupart des choses que nous appelons des astéroïdes. »
La structure en couches de Vesta (noyau, manteau et croûte) est le trait clé qui fait que Vesta ressemble davantage à des planètes telles que la Terre, Vénus et Mars qu’aux autres astéroïdes, a déclaré McCord. Comme les planètes, Vesta avait suffisamment de matière radioactive à l’intérieur lorsqu’elle s’est fusionnée, libérant de la chaleur qui a fait fondre la roche et a permis à des couches plus légères de flotter vers l’extérieur. Les scientifiques appellent ce processus différenciation.
McCord et ses collègues ont été les premiers à découvrir que Vesta était probablement différencié lorsque des détecteurs spéciaux sur leurs télescopes en 1972 ont détecté la signature du basalte. Cela signifiait que le corps devait avoir fondu en même temps.
Officiellement, Vesta est une « planète mineure » – un corps qui orbite autour du soleil mais qui n’est pas une véritable planète ou comète. Mais il y a plus de 540 000 planètes mineures dans notre système solaire, donc l’étiquette ne donne pas beaucoup de distinction à Vesta. Les planètes naines – qui incluent la deuxième destination de Dawn, Cérès – sont une autre catégorie, mais Vesta n’en fait pas partie. D’une part, Vesta n’est pas assez grand.
Les scientifiques de Dawn préfèrent considérer Vesta comme une protoplanète car il s’agit d’un corps dense et stratifié qui orbite autour du soleil et a commencé de la même manière que Mercure, Vénus, la Terre et Mars, mais qui ne s’est jamais complètement développé. Au début de l’histoire du système solaire, les objets sont devenus des planètes en fusionnant avec d’autres objets de la taille de Vesta. Mais Vesta n’a jamais trouvé de partenaire pendant la grande danse, et le moment critique est passé. Cela a peut-être à voir avec la présence à proximité de Jupiter, la superpuissance gravitationnelle du quartier, perturbant les orbites des objets et accaparant les partenaires de danse.
D’autres roches spatiales sont entrées en collision avec Vesta et en ont fait tomber des morceaux. Ceux-ci sont devenus des débris dans la ceinture d’astéroïdes connue sous le nom de Vestoids, et même des centaines de météorites qui se sont retrouvées sur Terre. Mais Vesta n’est jamais entré en collision avec quelque chose de taille suffisante pour le perturber, et il est resté intact. En conséquence, Vesta est une capsule temporelle de cette époque antérieure.
« Cette petite protoplanète granuleuse a survécu au bombardement de la ceinture d’astéroïdes pendant plus de 4,5 milliards d’années, faisant de sa surface la plus ancienne surface planétaire du système solaire », a déclaré Christopher Russell, chercheur principal de Dawn, basé à UCLA. « L’étude de Vesta nous permettra d’écrire une bien meilleure histoire de la jeunesse turbulente du système solaire. »
Les scientifiques et ingénieurs de Dawn ont conçu un plan directeur pour étudier ces caractéristiques spéciales de Vesta. Lorsque Dawn arrivera à Vesta en juillet, le pôle sud sera en plein soleil, offrant aux scientifiques une vue dégagée sur un énorme cratère au pôle sud. Ce cratère peut révéler le gâteau de couches de matériaux à l’intérieur de Vesta qui nous dira comment le corps a évolué après sa formation. La conception de l’orbite permet à Dawn de cartographier de nouveaux terrains au fil des saisons au cours de sa visite de 12 mois. Le vaisseau spatial effectuera de nombreuses mesures, y compris des données à haute résolution sur la composition, la topographie et la texture de la surface. Le vaisseau spatial mesurera également le remorqueur de la gravité de Vesta pour en savoir plus sur sa structure interne.
« Les propulseurs ioniques de Dawn nous transportent doucement vers Vesta, et le vaisseau spatial se prépare pour sa grande année d’exploration », a déclaré Marc Rayman, ingénieur en chef de Dawn au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, Californie. « Nous avons conçu notre mission pour obtenir profitez au maximum de cette opportunité pour révéler les secrets passionnants de ce monde exotique inexploré.»
Vesta l’immense astéroïde
Vesta est l’un des objets les plus importants de la ceinture d’astéroïdes. C’est le deuxième astéroïde le plus massif et peut-être le deuxième plus grand après la planète naine Cérès .
Principaux faits et résumé
Vesta a un diamètre d’environ 525 kilomètres / 326 miles.
L’astéroïde constitue environ 9% de la masse de la ceinture d’astéroïdes.
Parmi les autres protoplanètes rocheuses restantes, Vesta est la seule avec un intérieur différencié, très similaire à celui qui a formé les planètes telluriques.
Cet astéroïde colossal a été découvert en 1807 par l’astronome allemand Heinrich Wilhelm Matthias Olbers.
En raison de nombreuses collisions, Vesta a perdu divers fragments d’elle-même il y a environ deux milliards d’années.
Il y a deux énormes cratères sur l’hémisphère sud de Vesta, qui en témoignent.
Ces événements ne passent pas sans créer de nouvelles causalités. Une grande partie des débris d’alors sont tombés sur Terre sous forme de météorites howardite-eucrite-diogénite.
Ces débris ont été une énorme source d’informations sur la composition de Vesta.
Vesta est également l’astéroïde le plus brillant visible depuis la Terre, avec une magnitude apparente de 5,1 à 8,48.
La magnitude absolue de l’astéroïde a été estimée à 3,20.
Vesta a été classé comme un objet céleste de type spectral V.
Les températures sur Vesta ont été calculées à 85 K au minimum et à 270 K au maximum.
La distance maximale de Vesta au Soleil est légèrement supérieure à la distance minimale de Cérès au Soleil.
Le célèbre vaisseau spatial Dawn est entré sur l’orbite de Vesta en 2011 et est reparti un an plus tard pour poursuivre sa mission vers le plus gros astéroïde que nous connaissions, Cérès.
Vesta est l’un des quatre plus gros astéroïdes, les autres étant Cérès, Pallas et Hygiea. C’est le premier astéroïde à être visité par un vaisseau spatial, et c’est l’astéroïde le plus brillant du ciel nocturne, étant parfois visible même à l’œil nu.
Il est désigné comme 4 Vesta puisqu’il s’agit du quatrième astéroïde découvert. Le nom Vesta vient de la mythologie romaine ; elle était la déesse de la maison et du foyer. L’homme qui a nommé l’astéroïde était le mathématicien allemand Carl Friedrich Gauss.
Il a joué un rôle considérable dans la découverte de Vesta et, à ce titre, a eu l’honneur de nommer l’objet céleste. Une autre raison pour laquelle il l’a nommée est que l’astronome allemand Heinrich Olbers qui a déjà nommé et découvert Pallas et Cérès en 1801-2, lui a remis cet honneur.
Formation
Vesta s’est formée tôt après la naissance du système solaire, plus précisément vers 1 à 2 millions d’années après. L’objet céleste semble avoir une croûte, un manteau et un noyau très similaires à notre Terre ; il se différencie donc des autres astéroïdes.
Ceci est lié à sa formation précoce ; les matériaux radioactifs à courte durée de vie ont été incorporés dans les corps lors de leur formation à cette époque, et ils ont été chauffés au point où les objets ont fondu, ce qui a permis aux matériaux plus denses de couler au cœur de l’astéroïde et aux matériaux de plus faible densité de monter.
Forme, surface et géologie
La surface de Vesta est recouverte de matériaux brillants et sombres similaires à notre Lune. L’astéroïde a des régions basaltiques indiquant que la lave coulait autrefois à travers la surface.
La forme de Vesta est assez irrégulière, à peu près celle d’un sphéroïde aplati. Un gigantesque cratère d’un diamètre de 460 km / 285 mi a été observé à sa surface ; en comparaison, l’astéroïde entier ne mesure que 530 km / 329 mi de diamètre.
Il coupe environ 13 km / 8 mi dans sa croûte et suggère très probablement qu’il s’est formé lors d’une puissante collision. À la suite de cette collision, le matériau éjecté de Vesta est devenu de plus petits vestoïdes – des astéroïdes qui orbitent près de leur parent, dont certains se sont écrasés sur Terre sous forme de météorites.
Il y a de nombreuses tours de montagne au-dessus du pôle sud de Vesta. Ils atteignent plus de 65 000 pieds / 20 kilomètres de hauteur, presque aussi haut que Olympus Mons, la plus grande montagne/volcan du système solaire. Les données recueillies auprès de Dawn ont révélé le fait que de l’eau liquide coulait autrefois à la surface de Vesta.
Étant donné que l’astéroïde n’a pas d’atmosphère et que les températures sont basses, l’eau s’est évaporée, mais de la glace peut être enfouie sous sa surface.
Composition
L’intérieur de Vesta est assez différent de la plupart des astéroïdes. Elle est très similaire à celle des planètes telluriques . Il a une croûte de lave refroidie recouvrant un manteau rocheux et un noyau de fer/nickel.
On suppose que le noyau s’est accrété au cours des 10 premiers millions d’années après la formation du système solaire. La croûte basaltique de Vesta s’est également formée en des millions d’années. Les éruptions volcaniques provenaient du manteau et duraient des dizaines d’heures.
Après que la lave se soit refroidie rapidement, elle a été enterrée à nouveau par plus de lave jusqu’à ce que la croûte soit complète. On pense que le noyau représente environ 18% de la masse totale de Vesta ou les deux tiers de la masse du noyau terrestre.
Les morceaux de Vesta tombés sur Terre ont révélé la présence de pyroxène, un minéral présent dans les coulées de lave. Vesta elle-même a une grande quantité d’hydrogène à sa surface.
Orbite et rotation
Entre Mars et Jupiter, Vesta orbite autour du Soleil dans la ceinture d’astéroïdes en 3,6 ans, en particulier dans la ceinture d’astéroïdes intérieure, à l’intérieur de l’écart de Kirkwood à 2,50 UA.
Vesta a une orbite modérément inclinée de 7,1 degrés, mais aussi excentrique de 0,09 – similaire à Mars. Vesta peut parfois capturer d’autres astéroïdes dans des relations orbitales résonnantes temporaires 1: 1 pendant des périodes allant jusqu’à 2 millions d’années ou plus. Actuellement, quarante de ces compagnons ont été trouvés.
Vesta est également un spinner rapide, même pour un astéroïde. Il a une rotation progressive et son inclinaison axiale a été supposée être de 29 degrés. À l’aphélie, Vesta est à 2,5 UA du Soleil tandis qu’au périhélie, à 2,1 UA.
Autres caractéristiques
Étant le deuxième corps le plus massif de la ceinture d’astéroïdes, Vesta est 28% plus massif que Cérès. Sa densité est la plus faible des quatre planètes terrestres mais supérieure à toutes les lunes (à l’exception d’Io) et à la plupart des astéroïdes du système solaire.
La superficie de Vesta est presque la même que celle du Pakistan – environ 800 000 kilomètres carrés / 497 096 miles. Il est 25% plus massif que Pallas, bien que légèrement plus grand.
L’analyse de la forme et de la gravité de Vesta a déterminé que l’objet céleste n’est actuellement pas en équilibre hydrostatique.
L’avenir
L’étude de Vesta continuera d’être une priorité pour les scientifiques pendant de nombreuses années à venir. Nous pouvons en apprendre beaucoup sur la façon dont les protoplanètes ou les planètes telluriques se forment encore mieux, et sur ce qui peut interférer dans ce processus.
Qui était la Police Céleste ?
Henri Olbers (1758–1840)
Heinrich Olbers a fait des études de médecine avant de se tourner vers l’astronomie. Il découvrit l’astéroïde Pallas en mars 1802 et cinq ans plus tard Vesta. Olbers pensait que la ceinture d’astéroïdes s’était formée lorsqu’une seule planète avait été détruite lors d’une collision avec une comète.
Henri Olbers (1758–1840)
Suite à ce succès de ce qui était devenu la loi de Titius-Bode, l’intérêt pour cette région entre Mars et Jupiter grandit.
Le baron Franz Xaver von Zach et Johann Hieronymus Schröter, propriétaire d’un observatoire à Lilienthal en Allemagne, ont tous deux pris sur eux de créer et de galvaniser une communauté active d’astronomes pour rechercher les planètes disparues.
Après une suggestion faite par Joseph-Jérome de Lalande, Zach et Schröter, avec Karl Harding, Heinrich Olbers, Freiherr von Ende et Johann Gildemeister ont formé un groupe se faisant appeler la «police céleste». Leur objectif était d’organiser et de coordonner un grand projet international pour trouver la planète manquante en attribuant différentes sections du ciel à différents astronomes à travers le monde./stickers-affiche-du-systeme-solaire-detaille-avec-des-informations-scientifiques-vecteur.jpg.jpg)
En tout, ils ont écrit à 24 astronomes à travers l’Europe, les invitant à rejoindre la police céleste pour rechercher cet objet disparu. Ils ont envoyé leurs lettres en 1800.
Pendant ce temps, avant même d’avoir reçu son invitation, le prêtre italien devenu astronome Giuseppe Piazzi a repéré Cérès à l’endroit exact prévu par la loi de Titius-Bode le 1er janvier 1801.
Piazzi a immédiatement annoncé sa découverte dans une lettre à son compatriote astronome italien Barnaba Oriani, prenant la précaution (comme William Herschel l’avait fait avant lui) de prétendre avoir découvert une comète. La chasse aux comètes en 1801 était une activité astronomique bien établie et respectable. Beaucoup de gens les ont recherchés et découverts. Les planètes étaient plus inhabituelles et faire une telle affirmation aurait pu, si elle était erronée, paraître arrogante et peu courtoise. Piazzi a cependant fait allusion à ses soupçons, disant à Oriani dans sa lettre que s’il pensait avoir trouvé une comète, en fait, « cela pourrait être quelque chose de mieux ».
Comment l’astéroïde Vesta a été découvert
Plus d’un an après le début des recherches de la police céleste, Heinrich Olbers, observant depuis l’étage supérieur de sa maison (qu’il avait transformée en observatoire), découvrit un deuxième objet, Pallas, le 28 mars 1802.
Olbers avait en fait essayé de prendre d’autres observations de Cérès pour aider à mieux comprendre cette nouvelle planète lorsqu’il est tombé sur Pallas.
Une fois établie comme une autre planète (le terme astéroïde n’était toujours pas utilisé), Olbers l’a nommée Pallas, d’après la déesse romaine de la Sagesse.
La police céleste continua néanmoins ses recherches et cette fois, ce fut au tour de Karl Harding de faire une découverte, trouvant un autre corps dans la ceinture d’astéroïdes en 1804. Lorsque Harding découvrit son astéroïde,
Il le nomma Juno, d’après la plus haute déesse romaine.
Trois ans plus tard, en mars 1807, Heinrich Olbers fait sa deuxième découverte dans la ceinture d’astéroïdes : Vesta.
Il a choisi le nom, conformément à la tradition établie jusqu’à présent, de sélectionner le nom d’une déesse romaine. Cette fois, il choisit Vesta, déesse romaine du foyer, du foyer et de la famille.
Sa recherche a commencé lorsqu’il a commencé à émettre l’hypothèse que Cérès et Junon étaient peut-être des fragments d’une ancienne planète.
C’est la deuxième théorie maintenant discréditée dans cette histoire. Cérès et Junon, a noté Olbers, étaient plutôt petites pour être la planète prédite par la loi de Titius-Bode.
Et si, suggérait-il dans une lettre à Carl Friedrich Gauss en 1802, « … Cérès et Pallas étaient des fragments d’une ancienne planète plus grande qui avait été détruite par une collision avec une comète ? »
Il a poursuivi : « Pourrions-nous alors encore découvrir d’autres morceaux de cette planète qui existait auparavant à sa position appropriée ?»
La découverte de Juno a semblé confirmer ses soupçons, tout comme sa propre découverte de Vesta.
Aujourd’hui, on pense que la ceinture d’astéroïdes est plus susceptible d’être constituée de morceaux d’une planète qui ne s’est jamais formée grâce à la perturbation du processus de formation par l’attraction gravitationnelle de Jupiter.
Pendant ce temps, alors que toutes ces découvertes étaient faites et discutées dans des lettres et des réunions de société à travers l’Europe, William Herschel commençait à exprimer ses inquiétudes. Après tout, la sienne avait été la première planète découverte depuis l’Antiquité, et la première par un découvreur nommé.
Cette petite rafale de découvertes supplémentaires semblait (à ses yeux) plutôt diluer cet exploit. Dans un assez long article des Philosophical Transactions of the Royal Society (mai 1802), il entreprit d’analyser ces nouvelles découvertes, résolument à ne pas les qualifier de planètes.
Elles étaient, expliqua-t-il dans son résumé, trop petites pour ce nom, et assez curieusement il préféra les appeler des étoiles.
Vers la fin de l’article, il proposa un nouveau nom, « astéroïdes », déclarant que « ces corps occuperont un rang intermédiaire, entre les deux espèces connues auparavant », par quoi il entendait les planètes et les comètes. Cela a pris du temps, mais au milieu du XIXe siècle, ce nom était resté.
En 1815, ils ont conclu à contrecœur qu’il n’y avait plus de planètes ou leurs parties dans cette partie du ciel. Il devait s’écouler 30 ans avant que Karl Ludwig Hencke (et avec le temps, d’autres) leur prouve le contraire.
Au fil des ans, les astronomes ont continué à étudier ces astéroïdes, se rapprochant de plus en plus de la mesure de leurs diverses propriétés, notamment leur taille et leur masse.
Dans les années 1880, Edward Charles Pickering et son équipe de l’Observatoire du Harvard College ont mesuré le diamètre moyen de Vesta à environ 513 km. Ces mesures ont été affinées dans les années 1980 et à nouveau dans les années 1990, avant d’être finalement confirmées par la mission Dawn de la NASA.
https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/asteroid-vesta-discovery-celestial-police/
https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/29mar_vesta
http://www.astronoo.com/fr/vesta.html