灶神星
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灶神星 (4 Vesta) 是第四顆被發現的小行星，也是小行星帶質量最高的天體之一，僅次於穀神星。灶神星的直徑約為530公里，質量估計達到所有小行星帶天體的9%。同時，灶神星的表面比不少小行星光亮，成為唯一一顆可在地球上可以肉眼看到的小行星。
目录 |
[编辑] 發現
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|---|---|---|---|---|---|
 哈柏太空望遠鏡在1996年5月在177兆米外拍攝的灶神星
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| 發現 A | |||||
| 發現者 | Heinrich Wilhelm Olbers | ||||
| 發現日期 | 1807年3月29日 | ||||
| 其他編號 | none B | ||||
| 天體分類 | 小行星帶 (灶神星家族) | ||||
| 軌道根數 C D |
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| 離心率 (e) | 0.08902 | ||||
| 半主軸 (a) | 353.268 兆米 (2.361 天文單位) | ||||
| 近日點 (q) | 321.82 Gm (2.151天文單位) | ||||
| 遠日點 (Q) | 384.72 Gm (2.572天文單位) | ||||
| 公轉週期 (P) | 1325.46 d (3.63 年) | ||||
| 平均公轉速度 | 19.34 公里/秒 | ||||
| 軌道傾角 (i) | 7.133° | ||||
| 昇交點黃經 (Ω) | 103.926° | ||||
| 近日點引數 (ω) | 150.297° | ||||
| 平均近點角 (M) | 205.652° | ||||
| 物理資料 | |||||
| 直徑 | 578×560×458 公里 [1] | ||||
| 質量 | 2.7×1020 公斤[2] | ||||
| 密度 | 3.4 g/cm³ | ||||
| 表面重力 | 0.22 m/s² | ||||
| 逃逸速度 | 0.35 公里/秒 | ||||
| 自轉週期 | 0.2226 d | ||||
| 光譜分類 | V-小行星 | ||||
| 絕對星等 | 3.20 | ||||
| 反照率 | 0.423 [3] | ||||
| 表面平均溫度 | min: 85 K (-188° C) max: 255 K (-18 °C)[4] |
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灶神星是被德國天文學家 奧伯斯(Heinrich Wilhelm Olbers)在1807年3月29日發現的。他接受傑出數學家高斯的建議，以羅馬神話的家庭與壁爐的女神Vesta來命名，中國翻譯為灶神星。
1807年發現灶神星之後，長達37年的時間中未再發現其他的小行星。在這段期間，只有四顆小行星為人所知，因此她們有自己的標誌(符號)，灶神星的標誌具有壁爐邊的風格(參見頂端的表格)。
[编辑] 符號
當用符號來標示時，灶神星通常是使用
，但是有時會使用
或是
。所有這些符號都簡化自最原始的
.[5]
[编辑] 物理性質
灶神星是第二大的小行星，並且是在2.5天文單位的柯克伍德空隙內側最大的小行星。他的體積與2智神星相似(在誤差範圍內)，但更為巨大些。 灶神星的形狀似乎已經受到重力的影響是扁圓球體，[6]但是大的凹陷和突出使他在國際天文聯合會第26屆的大會中被斷然的排除在行星之外。因此，灶神星將繼續歸類為小行星，仍屬於太陽系內的小天體。
對小行星而言，他的自轉(5.342小時)是比較快的，方向是順行，北極點指向赤經20h32m，赤緯+48°，誤差(不確定值)約10°，轉軸傾角29°。[6] 對表面溫度的估計是當日正當中時是-20℃；在冬天，極點的溫度低至-190℃，正常的白天與夜晚的溫度各為-60℃和-130℃。以上的估計是在1996年5月6日，當灶神星非常接近近日點的時候完成的，細節則會隨著季節有些許的變化。[7].
[编辑] 地質
對灶神星，科學家有大量有力的樣品可以研究，有超過200顆以上的HED隕石可以用於洞察灶神星的地質歷史和結構。 灶神星被認為有以鐵鎳為主的金屬核心，外面包覆著以橄欖石為主的地幔和岩石的地殼。是最早出現的富含鈣鋁(大約在45億6千7百萬年前，太陽系內最早凝固的物質)，可能的時間排序如下：[8][9][10]
- 大約以2～3百萬年累積完成。
- 因為放射性衰變，所有的或是絕大部分的26鋁，經歷4～5百萬年，逐漸分離與沉降至核心。
- 地幔的對流作用，造成熔解與進一步的結晶作用，經歷約6～7百萬年，當80%的物質結晶之後，對流停止。
- 剩餘的熔融物質經由噴發，或是經由熔岩噴發成為玄武岩，或是短暫的形成岩漿的海洋，形成地殼。
- 地殼的較深層因為結晶形成火成岩，更老的玄武岩因為來自新增表層的壓力成為變質岩。
- 內部緩慢的冷卻。
灶神星是唯一原封不動的更新過表面，並且是唯一經歷行星分化的小行星。但是，現有的鐵隕石和無球粒隕石未能在母體上被確認。在隕石的分類中，是在星子與煉獄的歷史過程中，經由撞擊產生的碎片。 灶神星的外殼被認為有下列的層次(依照深度排序)：[11]
- 石化的 風化層，來自於古銅鈣無粒隕石和角礫岩 的噴發。
- [[玄武岩]的熔岩流，來自於非推積性的噴發。
- 包括輝石、易變輝石、和斜長石等火成岩，來自於推積性的噴發。
- 有大顆粒的直輝石類火成岩，來自於古銅無球隕石。.
依據V-型小行星的大小(經由大撞擊期間被拋出的灶神星外殼碎片)，與南極坑穴的深度(見下文)估計，外殼厚度大約是10公里。
[编辑] 表面特徵
使用哈柏太空望遠鏡和地基的望遠鏡，例如凱克望遠鏡，一些灶神星的表面特徵已經被辨認出來。
最明顯的特徵是在鄰近南極點有一個巨大的，直徑460公里的火山口[6]，他的寬度達到灶神星直徑的80%，坑穴底部的深度達到13公里，外緣比周圍的地形高出4～12公里，總高低差達到25公里，中心有一座18公里高的山峰突起。估計這次撞擊大約將灶神星體積的1%拋出，灶神星家族的V-型小行星就是由這次撞擊產生的。如果真是這樣，那麼在轟擊下殘留的灶神星家族和V-型小行星仍有10公里大小的碎片，顯示撞擊發生在10億年內較為年輕的年代。[12] 他也是HDE隕石的來源，事實上，所有已知的V-型小行星的體積加總起來只有拋射出體積的6%，推測其他的碎片不是體積太小，就是進入了接近3：1的柯克伍德空隙，由於Yarkovsky效應的攝動或輻射壓力而被拋離。使用光譜儀分析哈柏太空望遠鏡的影像[12]顯示坑穴已經擊穿並顯露出數層明顯的地殼，甚至已經深達地幔，因為在光譜中出現了橄欖石的光譜特徵。有趣的是，灶神星沒有因為巨大的撞擊打亂了更新過的層次。
還有幾個大的隕石坑，直徑約在150公里，深度7公里，也被觀察到。一個寬達200公里反射率黑暗的區域已經被命名為奧伯斯，以尊崇灶神星的發現者。但在等高線圖中並未顯示出奧伯斯，因此他是個新生成的坑穴，還是古老的玄武岩表面，目前尚無從得知。[13]他被選定為經度 0°的參考點，定義上的本初子午線就穿過它的中心。
東半球和西半球顯示出明顯不同的地形，對哈柏太空望遠鏡影像的初步光譜分析，[12]東半球顯示有幾種高反射率的地區，伴隨著老年風化層的沉重坑穴高地地形，和深度足以探測火成岩地層的坑穴。另一方面，西半球的大片地區由被認為是玄武岩的黑暗地質組織佔據的表面，或許類似於月海。
[编辑] 碎片
太陽系內許多種的小天體被認為是灶神星被撞擊後產生的碎片，灶神星族的小行星和HED隕石就是例子。屬於V-型小行星的(1929) Kollaa已經被確認有和鈣長輝長無粒隕石類似的成分堆積著，顯示他的來源是灶神星地殼的深處。[14]
因為有些隕石相信是來自灶神星的碎片，灶神星也就成為太陽系中五個有樣本可供研究的天體。其餘的是火星、月球、Wild 2彗星和地球本身。
[编辑] 探測
NASA的曙光計畫將是前往灶神星探測的第一個計畫，預計在2010-2011年間進入軌道環繞9個月。
[编辑] 2005至2021年灶神星視運動狀況
| 留，逆行 | 衝 | 衝日時 地心距離（AU） |
最大亮度 （mag） |
留，順行 | 合日 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2005年11月19日 | 2006年1月6日 | 1.55042 | 6.2 | 2006年2月23日 | 2005年5月11日 |
| 2007年4月19日 | 2007年5月31日 | 1.14003 | 5.4 | 2007年6月15日 | 2006年9月11日 |
| 2008年9月13日] | 2008年10月30日 | 1.54136 | 6.5 | 2008年12月20日 | 2008年2月21日 |
| 2010年1月8日 | 2010年2月18日 | 1.40719 | 6.1 | 2010年4月8日 | 2009年6月22日 |
| 2011年6月26日 | 2011年8月6日 | 1.22987 | 5.6 | 2011年9月19日 | 2010年11月11日 |
| 2012年10月21日 | 2012年12月9日 | 1.58942 | 6.4 | 2013年1月28日 | 2012年4月10日 |
| 2014年3月7日 | 2014年4月15日 | 1.21837 | 5.7 | 2014年6月3日 | 2013年8月7日 |
| 2015年8月16日 | 2015年9月30日 | 1.43731 | 6.2 | 2015年11月19日 | 2015年1月13日 |
| 2016年12月3日 | 2017年1月19日 | 1.51465 | 6.2 | 2017年3月8日 | 2016年5月24日 |
| 2018年5月11日 | 2018年6月22日 | 1.14132 | 5.3 | 2018年8月4日 | 2017年9月29日 |
| 2019年9月26日 | 2019年11月13日 | 1.57063 | 6.5 | 2020年1月3日 | 2019年3月9日 |
| 2021年1月25日 | 2021年3月6日 | 1.34751 | 6.0 | 2021年4月24日 | 2020年7月6日 |
[编辑] 參考
- ↑ P. C. Thomas et al Impact excavation on asteroid 4 Vesta: Hubble Space Telescope results, Science, Vol. 277, pp. 1492 (1997).
- ↑ Pitjeva, E. V. (2004). "Estimations of masses of the largest asteroids and the main asteroid belt from ranging to planets, Mars orbiters and landers". 35th COSPAR Scientific Assembly: 2014.
- ↑ http://www.psi.edu/pds/archive/astdata04/simps04/diamalb.tab
- ↑ T. G. Mueller and L. Metcalfe ISO and Asteroids, ESA bulletin Vol. 108, p. 38 (2001).
- ↑ Older form and discussion of its complexity from Gould, 1852 (Gould, B.A. 1852, On the Symbolic Notation of the Asteroids, Astron. J., 2, as cited and discussed here.
- ^ 6.0 6.1 6.2 P. C. Thomas et al 由太空望遠鏡看灶神星的自轉極、大小和形狀，Icarus, Vol. 128, p. 88 (1997).
- ↑ http://www.esa.int/esapub/bulletin/bullet108/chapter4.bul108.pdf
- ↑ A. Ghosh and H. Y. McSween A Thermal Model for the Differentiation of Asteroid 4 Vesta, Based on Radiogenic Heating, Icarus, Vol. 134, p. 187 (1998).
- ↑ K. Righter and M. J. Drake A magma ocean on Vesta: Core formation and petrogenesis of eucrites and diogenites, Meteoritics & Planetary Science, Vol. 32, p. 929 (1997).
- ↑ M. J. Drake The eucrite/Vesta story, Meteoritics & Planetary Science, Vol. 36, p. 501 (2001).
- ↑ H. Takeda Mineralogical records of early planetary processes on the HED parent body with reference to Vesta, Meteoritics & Planbetary Science, Vol. 32, p. 841 (1997).
- ^ 12.0 12.1 12.2 R. P. Binzel et al Geologic Mapping of Vesta from 1994 Hubble Space Telescope Images, Icarus, Vol. 128, p. 95 (1997).
- ↑ B. J. Zellner et al Hubble Space Telescope Images of Asteroid Vesta in 1994, Icarus, Vol. 128, p. 83 (1997).
- ↑ M. S. Kelley et al Quantified mineralogical evidence for a common origin of 1929 Kollaa with 4 Vesta and the HED meteorites, Icarus, Vol. 165, p. 215 (2003).
- E. V. Pitjeva, Estimations of Masses of the Largest Asteroids and the Main Asteroid Belt From Ranging to Planets, Mars Orbiters And Landers Solar System Resarch, Vol. 39 pp. 176 (2005).
- Supplemental IRAS Minor Planet Survey
- M. S. Kelley et al Quantified mineralogical evidence for a common origin of 1929 Kollaa with 4 Vesta and the HED meteorites, Icarus, Vol. 165, p. 215 (2003).
- K. Keil, Geological History of Asteroid 4 Vesta: The Smallest Terrestrial Planet in Asteroids III, William Bottke, Alberto Cellino, Paolo Paolicchi, and Richard P. Binzel, (Editors), Univ. of Arizona Press (2002), ISBN 0816522812
[编辑] 外部鏈結
- Views of the Solar System: Vesta
- HubbleSite: Hubble Maps the Asteroid Vesta
- HubbleSite: Hubble Reveals Huge Crater on the Surface of the Asteroid Vesta
- [1]: short movie composed from Hubble Space Telescope images from November 1994.
- Adaptive optics views of Vesta from Keck Observatory
- A simulation of the orbit of Vesta
- http://www.tam.gov.tw/faq/asteroid-4.htm
- http://www.hohmanntransfer.com/cat/a4.htm
[编辑] 參閱
- List of Solar System bodies formerly considered planets
| 前一小行星： (3)婚神星 |
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