Планета весталок
Вчені давно займаються дослідженням астероїда Веста. Однак, до нових відкриттів призвели не лише дані космічного зонда, але й знайдений в Антарктиді метеорит.
Хоча Веста ледь помітна на зоряному небі, будь-хто може помацати шматочок цього астероїда в мінералогічному музеї, де виставлені метеорити. Найчастіше це уламки трьох небесних тіл: Вести, Місяця і Марса. Метеорити групи HED, які за хімічною будовою нагадують земні базальти, габбро та інші вивержені породи, походять з Вести. Роджер Фу, співробітник факультету вивчення Землі, атмосфери і планет в Массачусетському технологічному інституті, розповідає: «Нам відомі близько тисячі метеоритів цієї групи, всі вони мають однакове співвідношення ізотопів кисню, що вказує на їх спорідненість. Особливості орбіти Вести і схожість її спектра зі спектрами метеоритів кажуть про те, що батьківським тілом була саме вона».
Фу отримав для дослідів один грам метеориту ALHA81001. Цей невеликий камінь масою 50г був виявлений в горах Антарктиди у 1981 році, коли рахунок знайденим там метеоритам вже йшов на тисячі. 30 років тому ніхто не припускав, що цей уламок здатний розповісти про таємниці формування Сонячної системи, а майбутній автор відкриття тоді ще не з’явився на світ.
До запуску у 1990 році космічної обсерваторії Hubble навіть в кращі наземні телескопи Весту була видно лише як розмиту пляму. Про астероїд, віддалений від нас на десятки мільйонів кілометрів, довгі роки в той час судили не за астрономічними спостереженнями, а за знайденими на Землі метеоритами.
Незвичайні магнітні властивості метеориту ALHA81001 давно привертали увагу вчених. Пам’ятаючи про походження каменю, Фу вирішив застосувати новий метод для вивчення магнітного минулого Вести. «Ми взялися саме за цей метеорит, оскільки він має дрібнозернисту будову, викликану незвично швидким охолодженням. Це дало нам чудовий зразок для палеомагнітного аналізу», – розповів Фу. Поступово розмагнічуючи мінерал, Фу з колегами оцінили величину того первісного магнітного поля, в якому він застиг, – не менше 2 мікротесла. Для порівняння, на Землі індукція магнітного поля може бути в 30 разів більше.
Тепер треба було встановити момент, коли сформувався вестіанскій мінерал. Вік породи визначали за кількістю аргону, який виділився. При розпаді атом радіоактивного калію-40 захоплює електрон і стає атомом аргону-40. Щобільше в зразку аргону, тим він старіший. Фу встановив, що камінь застиг на розплавленій поверхні Вести близько 3,7 мільярдів років тому. Здавалося б, що за радість у виявленні стародавнього магнітного поля на астероїді?
Його наявність вперше вказала на те, що Веста, середній діаметр якої становить всього 525 кілометрів, за своєю природою ближче до планет, ніж до астероїдів. До планет астрономи записують небесні тіла, що обертаються навколо зірок, і до того ж досить масивні, щоб мати круглу форму. Однак, планети земної групи об’єднує ще одна властивість: в ході еволюції їх важкі елементи концентрувалися в центрі і утворили ядро, легкі – залишалися ближче до поверхні.
Як досліджували астероїд Веста
1807
Німецький астроном Генріх Ольберс відкрив невідомий астероїд і надав великому математику Карлу Гауссу право назвати його. Гаусс вибрав ім’я Веста на честь римської богині дому та вогнища.
1966
Веста стала першим астероїдом, масу якого вдалося виміряти. Це стало можливо, коли відстежили відхилення астероїда Арета, який кожні 18 років зближається з Вестою.
1981
В Антарктиді знайдено метеорит ALHA81001. Астроном Людмила Журавльова в Кримській обсерваторії відкрила астероїд, утворений після удару космічного тіла об Весту, і назвала його ім’ям Юрія Нікуліна.
1996
Телескоп Hubble сфотографував Весту з орбіти Землі.
2007
Стартувала місія Dawn, метою якої стало дослідження Вести та Церери.
2011
Липень – космічний зонд наблизився до Вести і почав детальну зйомку астероїда.
2012
Роджер Фу відкрив стародавнє динамо Вести. Вересень – апарат Dawn покинув околиці Вести і попрямував до Церери.
Дійсно, астрономи давно підозрювали, що важкі тіла Поясу астероїдів – Церера і Веста, на зорі формування Сонячної системи втратили шанс стати повноцінними планетами і, не набравши достатньої маси, назавжди залишилися крижаними брилами. І якщо у 2006 році Міжнародний астрономічний союз відніс досить пересічну з точки зору складу, але круглу Цереру до карликових планет, то Весті з її більш багатим «внутрішнім світом» в цьому завадили маленькі розміри та форма картоплі. Хімічний аналіз метеоритів групи HED давно вказував на те, що відразу після народження на Весті почався поділ її внутрішньої структури: залізо-нікелевого ядра і кам’яної мантії. Фу вперше довів, що в юні роки на астероїді на повну силу працювало магнітне динамо – процес, властивий лише планетам земної групи. На Землі завдяки радіоактивному розпаду важких елементів ядро розігрівається так, що в ньому є рідка область. Обертання планети навколо своєї осі викликає постійні течії струмопровідних розплавів, чому й виникає магнітне поле, яке захищає все живе від жорстких космічних променів.
Виходить, в надрах Вести, що утворилася 4,5 мільярда років тому, коли-то теж існувала радіоактивна пічка. Однак, за розрахунками, до моменту формування речовини метеорита вона повинна була згаснути. Внутрішнє динамо намагнітило кору астероїда в перші 100 мільйонів років, залишивши цей відбиток до наших днів. «Відтепер Веста стала найменшим з відомих об’єктів, здатних генерувати магнітне динамо. Можна припустити, що в ранній Сонячній системі це відбувалося на багатьох астероїдах », – вважає співавтор дослідження Бенджамін Вейсс.
Геологи вперше виявили те, що астрономам NASA не вдалося відкрити в «золотий рік» вивчення Вести – з липня 2011-го по вересень 2012-го, поки на її орбіті працював космічний апарат Dawn («Світанок»). Знизившись до висоти 200 кілометрів над астероїдом, рукотворний посланець Землі справно відкривав нові сторони цього холодного непривітного світу. Раніше вчені задовольнялися зображеннями, на яких було видно лише великі деталі.
Зроблені апаратом Dawn знімки вражають надзвичайною різноманітністю геологічних структур на поверхні Вести. Чого вартий один лише «сніговик» в північній півкулі, де вишикувалися в ряд відразу три великих кратери! Більшість кратерів, знайдених на астероїді, домовилися називати іменами весталок – цнотливих жриць богині Вести, шанованих в Стародавньому Римі. Найбільший кратер «сніговика» (діаметром 58 км) отримав назву Марція, середній (50 км) – Кальпурнія і менший (22 км) – Минуція.
Деякі особливості рельєфу Вести були відомі ще до відправки місії Dawn. Астрономи знали про наявність поблизу південного полюса величезного кратера діаметром чи не з сам астероїд (505 км). Команда місії назвала його Реясільвією – на честь весталки Реї Сільвії, матері Рема і Ромула, засновників Риму. Гірка в центрі кратеру підноситься на 23 кілометри над самою нижньою точкою поверхні, а висота краю – 31 кілометр. Це один з найбільших ударних кратерів в Сонячній системі. Утворився він відносно не так давно, всього мільярд років тому. Мабуть, цей катаклізм був найбільш руйнівним в історії Вести: в результаті удару близько 1% матеріалу астероїду було викинуто в космічний простір. Вважають, що цей викид породив астероїди групи Вести і метеорити, які були впали на Землю.
Найдивовижніше в образі астероїда – загадкові зморшки, помітні при певному куті освітлення все в тому ж кратері Реясільвія. Це концентричні структури глибиною в кілька кілометрів і діаметром в сотні кілометрів. Є гіпотеза, що це наслідок зіткнення з іншим астероїдом, а хтось бачить в них сліди внутрішніх процесів на Весті. Чимало списів зламано і в спробах пояснити походження дивних борозен, які вишикувалися вздовж екватора на сотні кілометрів. Одна із них, борозна Діваль, перевершує за розмірами Великий каньйон в Колорадо. Вона розтягнулася на 465 кілометрів, ставши одним з найдовших розломів в Сонячній системі. Аналіз останніх даних привів вчених до того, що ці борозни – провали в корі, що утворилися при падінні іншого астероїда на південний полюс Вести. За словами Дебри Бучковські з університету Джона Хопкінса, борозни – не просто тріщини, що зустрічаються на дрібних астероїдах, а так звані грабени – провали, які утворюються в зонах розтягування кори. Такі структури відомі на Землі, наприклад, улоговина озера Байкал. Бучковські вважає, що наявність грабенов на Весті найкраще доводить наявність диференційованих внутрішніх шарів з різною щільністю, по-різному реагують на стиск від удару. Товщину кори вчені поки визначити не беруться, а ось радіус залізного ядра лежить в межах 107-113 кілометрів.
Керівник місії Крістофер Расселл розповідає: «Найважливішим у результатах місії Dawn стало підтвердження того, що Веста – батьківщина метеоритів з групи HED. Це означає, що наше розуміння Сонячної системи, засноване на аналізі метеоритів, вірно. Однак, Веста піднесла нам і ряд сюрпризів. По-перше, ми дізналися, що поверхня її складається зі світлих і темних плям. Темний матеріал – це вуглецеві породи, що потрапили на неї з глибин Поясу астероїдів. Світлий – первісний матеріал, що зберігся від ранніх днів існування Вести. Друга несподіванка – ями, що не мають валів, які схожі на марсіанські. Ми вважаємо, що це пов’язано з існуванням летючих речовин, випаровування яких в минулому призвело до провалів на поверхні».
Чи залишилася Веста намагніченою і сьогодні – питання спірне. Відповідь могли б дати прямі вимірювання із зонду. «Навряд чи динамо на Весті ще працює, проте камені на поверхні можуть мати залишкову намагніченість. Я збирав магнетометр для місії Dawn, але в NASA мені звеліли прибрати його із зонду», – нарікає Расселл.
Однак, непряме підтвердження намагніченості Вести все-таки існує. На це вказує її незвичайна для астероїдів яскравість, на яку давно звернули увагу астрономи. «У Вести поверхня біла, як цукор, і в цьому її унікальність», – пояснює російський астроном Тимур Крячко. Вчені знають, що протягом мільярдів років поверхня безатмосферних тіл – Місяця і астероїдів – піддається ерозії і темніє через осадження на ній мікрочастинок заліза, що випускаються Сонцем. Схоже, Веста все-таки має власну магнітну «парасольку», яка захищає її поверхню від сонячного вітру.
5 вересня 2012 року Dawn завершив останній виток навколо Вести і вирушив до її більш круглої сусідки – карликової планети Церери, поверхня якої, як вважають вчені, містить водяний лід. Рандеву було призначене на лютий 2015 року.
А Роджер Фу каже, що йому мало відкриття стародавнього магнітного поля Вести: «У найближчому майбутньому я продовжу займатися метеоритами, але не з Вести. Зараз ми взялися за давніші метеорити, хондрити, щоб оцінити магнітні поля, що існували в Сонячній системі ще до того, як з’явилися планети і астероїди».
Старша і молодша сестри
Причини відмінностей в еволюції Вести і Церери криються в різниці їх віку. Після того, як Церера округлилася, на ній також відбувся поділ внутрішньої структури: важкі породи сформували кам’яне ядро, легкі – поверхневий шар. Крістофер Расселл, керівник місії Dawn: «Веста в момент народження була набагато тепліше від Церери і тому встигла втратити всю свою воду. Причина – в терміні утворення. На зорі формування Сонячної системи всюди було багато короткоживучих радіоактивних елементів. Через деякий час (1-2 мільйони років) вони розпалися. Тіла, що сформувалися рано, “відхопили” собі ці ізотопи, нагрілися і розплавилися. Тим же, що народилися пізніше, радіоактивних матеріалів не дісталося, і вони зберегли свою воду».
Джерело — http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/8006/
Переклад — Олекса Логойда
Японский модуль SLIM в третий раз проснулся на ЛунеОн пережил вторую лунную ночь https://nplus1.ru/news/2024/03/28/slim-awake-again
Як на мене, дуже далекосяжний результат. По-перше, це доказ того, що подібні астероїди буде дуже легко розробляти.…
зараз мова йде про випробування концепції таких апаратів і алгоритмів їх взаємодії. Суто як перший крок, малорозмірне…
Я, в начале, так и подумал, но нужно учитывать возможные возражения с стороны Спейсов и подготовку на…
Цитата(перевод): > SpaceX добивается разрешения на использование до 7500 спутников Starlink второго поколения с диапазонами частот 1,6…
> Не смотря на то, что я считаю, что незаконные мигранты склонны нарушать закон, всё что Вы…
>Кремлю придётся вывести часть войск из Украины, чтобы поддерживать порядок внутри страны, и нашим защитникам будет легче.…
С 20.03 по 23.03 слушали в надежде на пробуждение Odie. К сожалению, ничего не вышло и миссию…
>Но вас не поддержит запад, когда вам захочется устраивать расстрел гражданских в ТРЦ. Я ж написал: я…
Пам'ятаю цей запуск. Більше всього мене тоді вразила холоднокровність командира екіпажу.
>Все остальные – как минимум платят налоги. Окей, да, в целом - можно так притянуть. Но вас…
Такая схема может вполне заменить первую ступень, но окупится лишь в случае регулярного использования рельсотона по нескольку…
>Это военный объект. По праву обороняющейся стороны – легальный объект. Вот НПЗ, нефтебазы, мосты, железная дорога -…
>Нет, не так. С одной стороны вторжение миллионов мигрантов на территорию США Ну так я же писал,…
Я прочитал ответ Ави злопыхателям полностью, но не считаю его сколько-нибудь серьезным. > А уж давать в…
> В чистом виде argumentum ad hominem. Как я понял, Вы прочитали только последнюю строчку. 36 строк…
сподіваюсь на Веббі немає такої проблеми
Дополнение: Заявка была по упрощенным правилам, без изучения вопросов интерференции, отказ получили через год. Можно только вообразить…
Спейсам придется поумерить свой аппетит, т.к. FCC отклонила их заявку на дополнительный спектр для мобильных приложений для…
Так же не обойдется без AI 5g expertise
“Це ж вже було»
Здається, я знаю чим можна вальнути по москві
Фанат Хайнлайна во мне конечно хочет чтобы это сработало. Но унылый взрослый во мне напоминает, что вся…
Думаю склон найти не проблема, гор хватает, главное чтоб сама установка дала положительный результат. Есть целые ровные…
Вот так и надо "сохранять рабочие места", будь то руководитель, инженер, или крутильщик гаек. А то взяли…