Vesta: hechos sobre el asteroide más brillante
En esta imagen del asteroide gigante Vesta obtenido por la nave espacial Dawn de la NASA, numerosos cráteres de impacto ilustran la juventud violenta del asteroide.

Crédito: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Vesta es el segundo cuerpo más masivo en el cinturón de asteroides, superado solo por Ceres, que está clasificado como un planeta enano. El asteroide más brillante en el cielo, Vesta a veces es visible desde la Tierra a simple vista. Es el primer asteroide que recibe la visita de una nave espacial. La misión Dawn orbitó a Vesta en 2011, proporcionando nuevos conocimientos sobre este mundo rocoso.

En 1596, mientras determinaba la forma elíptica de las órbitas planetarias, Johannes Kepler llegó a creer que un planeta debería existir en la brecha entre Marte y Júpiter. Los cálculos matemáticos de Johann Daniel Titius y Johann Elert Bode en 1772, más tarde conocida como la ley de Titius-Bode, parecían apoyar esta predicción. En agosto de 1798, un grupo conocido como la Policía Celestial se formó para buscar este planeta desaparecido. Entre ellos estaba el astrónomo alemán Heinrich Olbers. Olbers descubrió el segundo asteroide conocido, Pallas. En una carta a un compañero astrónomo, expuso la primera teoría del origen de los asteroides. Él escribió, «¿Podría ser que Ceres y Pallas son solo un par de fragmentos … de un planeta una vez mayor que en un momento ocupó su lugar apropiado entre Marte y Júpiter?»

Olbers razonó que los fragmentos de dicho planeta se cruzarían en el punto de la explosión, y de nuevo en la órbita directamente opuesta. Observó estas dos áreas todas las noches y el 29 de marzo de 1807 descubrió a Vesta, convirtiéndose en la primera persona en descubrir dos asteroides. Después de medir el valor de varias noches de observaciones, Olbers envió sus cálculos al matemático Carl Friedrich Gauss, quien calculó notablemente la órbita de Pallas en solo 10 horas. Como tal, se le dio el honor de nombrar el nuevo cuerpo. Eligió el nombre Vesta, diosa de la chimenea y hermana de Ceres. [ Fotos: Asteroide Vesta y la nave espacial Dawn de la NASA ]

Vesta: hechos sobre el asteroide más brillante
La nave espacial Dawn de la NASA obtuvo esta imagen con su cámara de encuadre el 17 de julio de 2011. Fue tomada desde una distancia de aproximadamente 9.500 millas (15.000 kilómetros) del protoplaneta Vesta. Cada píxel en la imagen corresponde a aproximadamente 0.88 millas (1.4 kilómetros)

Crédito: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Vesta es único entre los asteroides porque tiene manchas claras y oscuras en la superficie, muy parecidas a la luna. Las observaciones basadas en tierra determinaron que el asteroide tiene regiones basálticas, lo que significa que la lava una vez fluyó a través de su superficie. Tiene una forma irregular, más o menos la de un esferoide achatado (en términos no técnicos, una esfera un tanto suavizada).

  • Diámetro: 329 millas (530 kilómetros)
  • Masa: 5.886 X 10 20 lbs. (2.67 x 10 20kilogramos)
  • Temperatura: 85 a 255 K (menos 306 a 0 grados Fahrenheit / menos 188 a menos 18 grados Celsius)
  • Albedo: 0.4322
  • Periodo de rotación: 5.342 horas
  • Periodo orbital: 3.63 años
  • Excentricidad: .0886
  • Aphelion: 2.57 AU
  • Perihelio: 2.15 AU
  • Acercamiento más cercano a la Tierra: 1.14 UA

Cuando Vesta hizo un acercamiento cercano a la Tierra en 1996, el Telescopio Espacial Hubble mapeó su superficie y características topográficas. Esto reveló un gran cráter en el polo sur que corta en su interior. El cráter tiene un promedio de 460 km de diámetro. Recuerda: Vesta solo tiene 530 km de diámetro. Corta un promedio de 13 km en la corteza, y muy probablemente se formó a partir de un impacto en la vida temprana del asteroide. El material expulsado de esta colisión dio como resultado una serie de asteroides vestoides más pequeños que orbitan cerca de su progenitor, así como algunos de los meteoritos que se han estrellado contra la Tierra.

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A diferencia de la mayoría de los asteroides, el interior de Vesta se diferencia. Al igual que los planetas terrestres, el asteroide tiene una costra de lava enfriada que cubre un manto rocoso y un núcleo de hierro y níquel. Esto da credibilidad al argumento para nombrar Vesta como un protoplaneta, en lugar de un asteroide.

El núcleo de Vesta se acrecentó rápidamente en los primeros 10 millones de años después de la formación del sistema solar. La corteza basáltica de Vesta también se formó rápidamente, en el transcurso de unos pocos millones de años. Las erupciones volcánicas en la superficie provenían del manto y duraban entre 8 y 60 horas. Los flujos de lava oscilaron entre unos pocos cientos de metros y varios kilómetros, con un espesor de entre 5 y 20 metros. La lava misma se enfrió rápidamente, solo para volver a ser enterrada por más lava hasta que la corteza estuviera completa. La gravedad de Dawn pone su núcleo en alrededor del 18 por ciento de la masa de Vesta, o proporcionalmente alrededor de dos tercios más que el núcleo de la Tierra.

De hecho, si no fuera por Júpiter, Vesta podría haber tenido una buena oportunidad de convertirse en un planeta.

«En el cinturón de asteroides, Júpiter básicamente agitó tanto las cosas que no pudieron acrecerse fácilmente entre sí», dijo a periodistas el científico David O’Brien de Dawn, del Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson, Arizona, en 2012 .

«Las velocidades en el cinturón de asteroides eran realmente altas, y cuanto mayor es la velocidad, más difícil es para las cosas fusionarse bajo su propia gravedad», agregó O’Brien.

En 1960, una bola de fuego cruzando el cielo sobre Millbillillie, Australia, anunció la llegada de una pieza de Vesta a la Tierra. Compuesto casi por completo de piroxeno, un mineral que se encuentra en los flujos de lava, el meteorito tiene las mismas señales espectrales que Vesta.

La nave espacial Dawn de la NASA, que visitó el asteroide en 2012, descubrió que el cuerpo rocoso tenía una sorprendente cantidad de hidrógeno en su superficie. También encontró regiones brillantes y reflectantes que pueden haber quedado de su nacimiento .

«Nuestro análisis encuentra que este material brillante proviene de Vesta y ha sufrido pocos cambios desde la formación de Vesta hace más de 4.000 millones de años», dijo Jian-Yang Li, científico participante de Dawn en la Universidad de Maryland, College Park, en un comunicado .

Una enorme montaña se alza sobre el polo sur de Vesta. La enorme montaña alcanza más de 65,000 pies (20 kilómetros) de altura, por lo que es casi tan alta como Olympus Mons, la montaña más grande (y volcán) en el sistema solar. Olympus Mons se eleva a unas 15 millas (24 kilómetros) sobre la superficie de Marte.

«La montaña polar sur es más grande que la gran isla de Hawai, la montaña más grande de la Tierra, medida desde el fondo del océano», dijo el investigador principal de Dawn Chris Russell en una conferencia astronómica de 2011 . «Es casi tan alto como la montaña más alta del sistema solar, el volcán escudo Olympus Mons en Marte».

El agua líquida una vez fluyó a través del asteroide. Las imágenes capturadas por la nave espacial Dawn revelaron barrancos curvos y depósitos en forma de abanico dentro de ocho cráteres de impacto de Vesta diferentes. Se cree que los ocho cráteres se formaron en los últimos cientos de millones de años, bastante recientes en la vida del asteroide de 4.500 millones de años.

«Nadie esperaba encontrar evidencia de agua en Vesta. La superficie es muy fría y no hay atmósfera, por lo que el agua de la superficie se evapora», dijo en una declaración de la NASA la autora principal del estudio Jennifer Scully, investigadora de posgrado de la UCLA . «Sin embargo, Vesta está demostrando ser un cuerpo planetario muy interesante y complejo».

Scully y su equipo pensaron que las características fueron creadas por los flujos de escombros, a diferencia de los ríos o arroyos de agua pura, esculpieron los barrancos de Vesta. Propusieron que los meteoritos que bombardeaban el asteroide derritieran depósitos de hielo debajo de la superficie, enviando agua líquida y pequeñas partículas rocosas que fluían por las paredes del cráter. Tal actividad sugiere la presencia de hielo enterrado debajo de la superficie .

«Si está presente hoy, el hielo sería enterrado demasiado profundamente como para ser detectado por cualquiera de los instrumentos de Dawn», dijo Scully. «Sin embargo, los cráteres con barrancos curvos están asociados con el terreno sin fosas, que se ha sugerido independientemente como evidencia de la pérdida de gases volátiles de Vesta».

El hielo podría haber sido responsable de modificar la superficie de Vesta. En 2017, un estudio sugirió que los parches lisos de terreno en el asteroide frecuentemente poseen altas concentraciones de hidrógeno, que a menudo se observa cuando la radiación solar descompone las moléculas de agua.

«Sugerimos que las modificaciones de la superficie mediante el derretimiento del hielo enterrado podrían ser responsables de suavizar esas áreas», dijo a Space.com Essam Heggy, científico planetario de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles . «El hielo enterrado podría haber salido a la superficie después de un impacto, lo que provocó que el hielo caliente se derritiera y viajara a través de las fracturas hacia la superficie».

Dawn también observó signos de minerales hidratados (minerales que contienen moléculas de agua) en la superficie de Vesta, lo que también podría indicar la presencia de hielo enterrado. Los materiales hidratados se asociaron con terrenos más antiguos, y pudieron haber sido liberados por impactos de material de más lejos en el sistema solar.

Un mapa a baja altura de Vesta reveló una rica geología. Las pendientes pronunciadas que se encuentran en el asteroide, combinadas con su alta gravedad, allanan el camino para que las rocas rueden hacia abajo, dejando al descubierto otro material. Dawn reveló una variedad de minerales, incluidos algunos materiales brillantes y oscuros que podrían relacionarse con posibles hielos enterrados.

Vesta: hechos sobre el asteroide más brillante
En su lado sur, el asteroide Vesta muestra un enorme cráter. Esta imagen muestra el asteroide en una imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble (arriba, izquierda), como una reconstrucción basada en cálculos teóricos (arriba, derecha) y como un mapa topológico (abajo).

Crédito: Ben Zellner (Universidad del Sur de Georgia) / Peter Thomas (Universidad de Cornell) / NASA

De hecho, la composición única de Vesta significa que es responsable de todo un grupo de meteoritos. Los meteoritos HED, formados por howardites, eucrites y diogenites, cuentan la historia de la vida temprana de Vesta. Las eucritas se forman a partir de la lava endurecida, mientras que las diogenitas provienen de debajo de la superficie. Los Howardites son una combinación de los dos, formados cuando un gran impacto mezcló las dos secciones.

Se sospecha que Vesta es la fuente de los meteoritos HED desde 1970. El espectrómetro de mapeo de Dawn verificó esa proposición. El equipo de Dawn cree que los HED provienen de una cuenca de impacto llamada Rheasilvia, en honor a una antigua sacerdotisa virgen vestal romana. A las 500 millas (500 millas) de diámetro, Rheasilvia es casi tan grande como Vesta. Lo más probable es que se formó a partir de una colisión que eliminó la mayor parte de la corteza del hemisferio sur, revelando el interior del asteroide.

«Vesta probablemente estuvo a punto de romperse», dijo la investigadora principal de Dawn, Carol Raymond , y señaló que el golpe dejó conjuntos concéntricos de depresiones (líneas de fractura) alrededor del ecuador de Vesta.

Las depresiones paralelas pueden ser otro signo del enorme impacto. Raymond le dijo a la Sociedad Planetaria que la presencia de esos canales sugiere un daño grave al interior del asteroide.

Si la órbita de Vesta se encuentra más allá de Marte, ¿cómo lograron llegar las piezas a la Tierra? Los fragmentos de Vesta pasan a Júpiter una vez cada tres órbitas alrededor del sol, permitiendo que la gravedad del planeta más grande los afecte. Tal tirón podría haber desplazado los fragmentos lo suficiente como para causar su eventual impacto con la Tierra.

Como resultado, Vesta es uno de los tres cuerpos de los que los científicos tienen muestras . Los otros dos son la luna y Marte.

En septiembre de 2007, la NASA lanzó la misión Dawn , que es única ya que fue la primera nave en entrar en órbita alrededor de un cuerpo del sistema solar, luego pasar a un segundo. Dawn entró en órbita alrededor de Vesta en julio de 2011. Después de estudiar el asteroide durante un año, dejó a Vestacon Ceres en marzo de 2015 .

La misión Dawn de la NASA es estudiar las características del sistema solar primitivo mediante el análisis de los dos asteroides, que son muy diferentes . Ceres está mojado, con casquetes polares estacionales y puede tener una atmósfera delgada. Vesta, por otro lado, es seco y rocoso. Estudiar las firmas espectrales únicas en su corteza rocosa ampliará nuestro conocimiento de nuestro propio planeta, así como de Marte y Mercurio .

Dado su tamaño, los dos son realmente considerados como protoplanetas o planetas pequeños . La atracción gravitacional de Júpiter interrumpió su formación. Sin la presencia del gigante gaseoso, los dos bien podrían haber evolucionado para convertirse en planetas de gran tamaño.

«Ahora sabemos que Vesta es el único bloque de construcción planetario intacto que sobrevive desde los primeros días del sistema solar», dijo la investigadora principal Dawn Carol Raymond, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, en 2012.

El estudio de Dawn de Vesta permitió la creación del mejor mapa hasta la fecha del asteroide.

En octubre de 2010, el Telescopio Espacial Hubble volvió a visualizar Vesta. Los datos resultantes revelaron que el asteroide se inclinó aproximadamente cuatro grados más de lo que los científicos pensaron originalmente. Estos hallazgos ayudaron a la NASA a colocar la nave espacial en la órbita polar apropiada alrededor del asteroide. Dawn requiere luz del sol para realizar sus asignaciones de mapeo e imagen.