En tant que deuxième objet le plus grand dans la ceinture d’astéroïdes principale, Vesta attire une quantité saine d’intérêt scientifique. Bien que plus petit astéroïdes Dans la ceinture, sont considérées comme des fragments de collisions, les scientifiques pensent que Vesta et les trois autres grands objets de la ceinture sont probablement primordiaux et ont survécu pendant des milliards d’années. Ils croient que Vesta était sur le point de devenir une planète et que le Système solaireLes planètes rocheuses ont probablement commencé comme des protoplanets comme ça. Mais de nouvelles recherches mettent en doute cette conclusion.
L’une des caractéristiques déterminantes des planètes rocheuses est la différenciation. Ils ont un noyau, un manteau et une croûte qui se forment lorsque la planète est fondue. Au cours de cette phase fondue, le matériau se sépare par densité, avec des éléments plus lourds coulant au centre. Cela explique pourquoi La Terre a un noyau de fer et de nickel densetandis que la croûte présente un ample oxygène et de silice.
Pendant longtemps, les scientifiques pensaient que cela était vrai pour Vesta. L’idée que Vesta avait un noyau, un manteau et une croûte a été largement acceptée. Nouvelles recherches basées sur les données de NASA‘s Mission de l’aube suggère que le corps est plus uniforme que de pensée.
La recherche est intitulée « Un petit noyau de Vesta déduit des observations de Dawn.«L’auteur principal est Ryan Park, un chercheur principal au laboratoire de propulsion de la NASA.
« Nos résultats montrent que l’histoire de Vesta est beaucoup plus complexe qu’on ne le croyait auparavant, façonnée par des processus uniques tels que la différenciation planétaire interrompue et les collisions à un stade avancé. » – Ryan Park, NASA / JPL
Dawn a visité Vesta pendant 14 mois à partir de juillet 2011, avant de poursuivre sa mission en visitant Ceres. En visitant ces protoplanets, la mission espérait comprendre les conditions dans le tout premier système solaire. Il a mesuré l’abondance d’éléments de formation de roches comme l’oxygène, le magnésium, l’aluminium, le silicium, le calcium, le titane et le fer.
Vesta a environ 525 km de diamètre, et les recherches initiales basées sur les données de Dawn ont montré qu’elle avait un noyau riche en fer. UN Papier 2012 a déclaré que sa « taille du noyau moyenne (taille de noyau sphérique équivalente) a un rayon de 107 à 113 km ». Le même article a également expliqué que « l’exploration de Dawn a confirmé que Vesta est un protoplanet survivant … qui semble s’être accrété tôt et différencié, formant un noyau de fer qui peut avoir soutenu une dynamo magnétique. »
Cette nouvelle recherche contredit cette conclusion.
« La structure intérieure à grande échelle de Vesta avait déjà été limitée principalement en utilisant les données de gravité et de forme de la mission Dawn », écrivent le parc et les co-auteurs dans leur article. « Cependant, ces données à elles seules permettent toujours un large éventail de possibilités pour l’état de différenciation du corps. »
Les auteurs expliquent que le moment d’inertie est essentiel pour déterminer l’intérieur de Vesta. Le moment de l’inertie est une idée fondamentale de la physique qui mesure comment un objet résiste à la rotation. Comme un objet tourne sur son axe, différentes parties de l’objet sont à différentes distances de l’axe. Lors de la mesure du moment d’inertie de Vesta, les scientifiques mesurent comment la masse est distribuée du noyau à la surface.
Cette nouvelle recherche présente une mesure mise à jour du moment d’inertie de Vesta, qui indique que le corps n’est pas aussi différencié que la pensée et peut ne pas avoir un noyau bien défini. Les nouvelles données « suggèrent que l’intérieur de Vesta a une stratification limitée de la densité sous sa croûte Howardite – eucrite – dominée par la diogénite », écrivent les auteurs. Ils ont constaté que la densité du manteau de Vesta est plus élevée que la pensée, et qu’il n’y a qu’un contraste limité entre la densité du manteau et le noyau. En effet, cela signifie qu’il n’y a pas de noyau, ou tout au plus, très petit.
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Le co-auteur du papier Seth Jacobson, professeur adjoint en sciences de la Terre et de l’environnement à la Michigan State University, a déclaré dans un communiqué de presse: « L’absence de noyau était très surprenante. C’est une façon vraiment différente de penser à Vesta. »
Cela jette le doute sur la vraie nature de Vesta. Les chercheurs proposent deux hypothèses pour expliquer la nature de l’objet.
La première est que Vesta était en passe de devenir pleinement différenciée, mais le processus a bloqué. Il a commencé à fondre et la différenciation a commencé, mais il s’est refroidi avant la fin. La surface de Vesta est recouverte de roche de lave basaltique, indiquant qu’elle a traversé un processus de fusion menant à une certaine différenciation. Cela contraste avec la plupart des astéroïdes, qui ont plus de surfaces de gravier.
Dans ce scénario, « L’intérieur de Vesta n’a pas subi une différenciation complète en raison de l’accrétion tardive », écrivent les auteurs dans leur article.
La seconde est que Vesta est un morceau interrompu d’une planète croissante dans le système solaire. Jacobson a suggéré cette idée lors d’une conférence dans le passé parce qu’il voulait que d’autres chercheurs considèrent l’idée que certaines météorites sont des morceaux de débris des collisions à l’ère de la formation de la planète dans le système solaire.
« Cette idée est passée d’une suggestion quelque peu idiote à une hypothèse que nous prenons maintenant au sérieux en raison de cette réanalyse des données de la mission de la NASA Dawn », a déclaré Jacobson.
Au fil du temps depuis la collecte des données de Dawn Mission, les scientifiques ont amélioré l’étalonnage des données. Le parc auteur principal, le co-auteur Jacobson et les autres co-auteurs ont décidé de réévaluer et de retraiter les mesures de Vesta.
« Pendant des années, les données de gravité conflictuelles des observations de Dawn de Vesta ont créé des puzzles », a déclaré Park. « Après près d’une décennie de raffinage de nos techniques d’étalonnage et de traitement, nous avons obtenu un alignement remarquable entre les données radiométriques du réseau de profondeur de Dawn et les données d’imagerie à bord. Nous avons été ravis de confirmer la force de la données pour révéler un intérieur profond de Vesta. Nos résultats montrent que les antécédents de Vesta sont beaucoup plus complexes que les collisions de stade interruptées comme des collisions.
On ne sait pas quelle hypothèse est exacte; Seules plus de recherches peuvent résoudre le puzzle. Une partie de l’incertitude vient d’un type de météorite appelé Météorites HED Ce que les scientifiques pensent est venu de Vesta, qui ne semble pas avoir subi une différenciation incomplète. « Nous sommes vraiment convaincus que ces météorites venaient de Vesta », a déclaré Jacobson. « Et ceux-ci ne montrent pas de preuves évidentes de différenciation incomplète. »
L’hypothèse alternative selon laquelle Vesta est un morceau d’une planète différenciée du début du système solaire est également non prouvée. Les scientifiques pensent que les collisions étaient abondantes dans le système solaire alors que les planètes rocheuses se sont formées, permettant au matériel de s’accréter dans des corps de plus en plus grands. Mais pas toujours. Certaines des collisions auraient pu rompre des morceaux de planètes encore formatrices qui subissaient encore une différenciation. « Vesta pourrait être le produit éjecta d’un événement à impact catastrophique sur un corps précurseur différencié », indique le document.
Bien que les chercheurs ne puissent rien prouver concrètement à ce stade, ils ont introduit le doute dans des idées auparavant confortables. L’idée établie que Vesta est un noyau planétaire qui n’a jamais grandi très grand a été tourné à la tête.
« La collection Vesta Meteorite n’est plus un échantillon d’un corps dans l’espace qui n’a pas réussi à en faire une planète », a déclaré Jacobson dans un communiqué de presse. « Celles-ci pourraient être des morceaux d’une ancienne planète avant de passer à l’achèvement. Nous ne savons tout simplement pas quelle planète qui est encore. »
Le version originale de cet article a été publié sur Univers aujourd’hui.
