灶神星:修订间差异
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|dimensions= 483公里<ref name="Thomas1997">P. C. Thomas et al '''Impact excavation on asteroid 4 Vesta: Hubble Space Telescope results''', Science, Vol. 277, pp. 1492 (1997).</ref> |
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|volume=100 |issue=2008 |pages=27–42 |
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|format=PDF |
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|doi=10.1007/s10569-007-9103-8 |
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|spectral_type=[[V-型小行星]]<ref name="jpldata" /><ref name="tax">{{cite web |
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|title=A Field Guide to the Stars and Planets |
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[[File:Moon and Asteroids 1 to 10 at 10 km per px.png|thumb|大小的比較:最大的10顆小行星與[[月球]]的輪廓圖,灶神星是由左數第四顆]] |
[[File:Moon and Asteroids 1 to 10 at 10 km per px.png|thumb|大小的比較:最大的10顆小行星與[[月球]]的輪廓圖,灶神星是由左數第四顆]] |
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2011年6月5日 (日) 03:25的版本
发现 | |
---|---|
發現者 | 海因里希·奧伯斯 |
發現日期 | 1807年3月29日 |
編號 | |
命名依據 | 維斯塔 |
小行星分類 | 主帶(灶神星族) |
形容詞 | Vestian |
軌道參數[2] | |
曆元 2008年5月14日(JD 2454600.5) | |
遠日點 | 384.72 Gm (2.572 AU) |
近日點 | 321.82 Gm (2.151 AU) |
半長軸 | 353.268 Gm (2.361 AU) |
離心率 | 0.089 17 |
軌道週期 | 1325.15 d (3.63 a) |
平均軌道速度 | 19.34 km/s |
平近點角 | 90.53° |
軌道傾角 | 7.135° to Ecliptic 5.56° to Invariable plane[1] |
升交點黃經 | 103.91° |
近日點參數 | 149.83° |
物理特徵 | |
大小 | 578×560×458 km[3] 529 km (mean) |
質量 | (2.67 ± 0.02)×1020 kg[4] |
平均密度 | 3.42 g/cm³[4] |
表面重力 | 0.22 m/s2 0.022 g |
0.35 km/s | |
自轉週期 | 0.222 6 d (5.342 h)[2][5] |
反照率 | 0.423 (geometric)[6] |
溫度 | min: 85 K (−188 °C) max: 255 K (−18 °C)[7] |
光譜類型 | V-型小行星[2][8] |
視星等 | 5.1[9] to 8.48 |
絕對星等(H) | 3.20[2][6] |
角直徑 | 0.64" to 0.20" |
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,灶神星的直徑約為483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。
發現
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维斯塔來命名,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)。
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Old symbol of Vesta或是。所有這些符號都簡化自最原始的。[10]
物理性質
灶神星是第三大的小行星,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智神星持平。
灶神星的形狀似乎已經受到重力的影響是扁圓球體,[11]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°。[11]
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。[12]
地質
科學家有大量有力的樣品可以研究灶神星,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:[13][14][15]
- 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):[16]
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。
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[11],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。[17]他也是HED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,由於雅爾可夫斯基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[17]顯示坑穴已經擊穿並顯露出數層明顯的地殼,甚至已經深達地函,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公里反照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。[18]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,[17]東半球顯示有幾種高反照率的地區,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。
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。[19]
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、81P/威爾德二號彗星和地球本身。
探測
NASA的黎明號曙光計畫將是前往灶神星探測的第一個計畫,預計在2011-2012年間進入軌道環繞6個月。
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 |
參考
- ^ The MeanPlane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter. 2009-04-03 [2009-04-10]. (produced with Solex 10 written by Aldo Vitagliano; see also Invariable plane)
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- ^ 17.0 17.1 17.2 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
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- 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 0-8165-2281-2
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
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