4 维斯塔

4 灶神星IPA:[ˈvɛstə])是太阳系中第二大质量的小行星,平均直径约为530公里(约330英里),质量估计为整个小行星带的9%。它的大小和异常明亮的表面使灶神星成为最亮的小行星,也是唯一一颗从地球上用肉眼可见的小行星。灶神星的天文符号是 Astronomical symbol for Vesta

发现

灶神星是由德国天文学家Heinrich Wilhelm Olbers在1807年3月29日发现的。他让著名的数学家卡尔-弗里德里希-高斯以罗马人的家庭和炉灶女神维斯塔的名字命名这颗小行星。

在1807年发现灶神星之后,在接下来的38年里没有小行星被发现。在这段时间里,四个已知的小行星被算作行星,并且每个小行星都有自己的行星符号。灶神星通常由一个风格化的炉灶(Modern astrological symbol of 4 Vesta)表示。其他的符号是 Old symbol of VestaOld planetary symbol of Vesta 。所有这些都是对原来的.的简化。

尺寸比较:显示的前10个小行星与地球月球的比较。灶神星是左起第四个。Zoom
尺寸比较:显示的前10个小行星与地球月球的比较。灶神星是左起第四个。

物理特征

灶神星是小行星带中质量第二大的天体。灶神星与它的表面相比,确实有一个不同的内部。它位于内主带,距离约为2.50AU。它的体积与帕拉斯2号相似(尽管没有得到证实),但质量稍大。

灶神星的形状在其自身的重力作用下接近于球体的形状,但是大的凹陷和极地的肿块(见下面的 "表面特征")并不符合国际天文学联盟规定的被视为行星的标准。在任何情况下,这个决议都被国际天文学联盟的成员拒绝,灶神星将继续被称为小行星。然而,如果能够令人信服地确定灶神星的形状来自于静水平衡,那么灶神星在未来有可能被列为一颗矮行星

对于一颗小行星来说,它的旋转速度实际上是很快的(5.342小时),而且是顺行的,北极指向赤经20小时32分,赤纬+48°的方向,不确定度约为10°。这就得出了一个29°的轴向倾斜。

人们认为,太阳在头顶时,地表的温度大约在-20之间,在冬极降至大约-190。典型的白天和夜晚的温度分别为-60和-130。这是1996年5月6日的估计,非常接近近日点,而细节则随着季节的变化而有些变化。

从东南方向看4号灶神星的高程图,显示南极火山口。根据哈勃太空望远镜1996年5月的图像确定。Zoom
从东南方向看4号灶神星的高程图,显示南极火山口。根据哈勃太空望远镜1996年5月的图像确定。

地质学

对于灶神星,有大量可能的样本可供科学家使用,其形式是200多块HED陨石,使人们能够深入了解灶神星的地质历史和结构。

灶神星被认为是由一个金属的铁镍核心组成,上面有一个岩石的橄榄石地幔,以及一个表面的地壳。从富含Ca-Al的包裹体(太阳系中最早的固体物质,大约在4.567亿年前形成)的首次出现开始,可能的时间线如下。

  • 约200-300万年后,增生完成。
  • 26由于铝放射性衰变,完全或几乎完全熔化,导致金属核心在大约400-500万年时分离。
  • 对流的熔融地幔的逐步结晶化。当大约80%的物质已经结晶时,对流就停止了,大约是600-700万年。
  • 剩余的熔融物质被挤出,形成地壳。要么在逐步喷发中成为玄武岩熔岩,要么可能形成短暂的岩浆海洋。
  • 地壳深层结晶形成岩,而较老的玄武岩则由于较新的表层的压力而变质
  • 内部缓慢冷却。

灶神星是唯一已知的完整的小行星,在这个程序中被重新浮出水面。然而,铁质陨石和软玉质陨石类的存在没有确定的母体,表明曾经有其他具有火成岩历史的分化行星,后来被撞击打破。

表面特征

使用哈勃太空望远镜和地面望远镜,例如凯克望远镜,已经解决了一些天体表面特征。

最显著的表面特征是一个非常大的火山口,直径为460公里,位于南极附近。它的宽度约为灶神星整个直径的80%。这个火山口的底部约为13公里,其边缘高出周围地区4-12公里,总的表面浮雕约为25公里。一个中央的山峰高出火山口地面18公里。人们认为,负责撞击的小行星炸毁了灶神星整个体积的大约1%,而被称为灶神星家族的一组较小的小行星很可能是这次碰撞的遗迹。如果是这样的话,那么灶神星家族的10公里碎片在轰击中幸存至今的事实表明,这个火山口只有大约10亿年的历史或更年轻。它也将是HED陨石的原始起源地。事实上,所有已知的V型小行星加起来只占抛射体积的6%左右,其余的可能是小碎片,通过接近3:1的柯克伍德间隙抛射出来,或者被辐射压力扰乱。对哈勃图像的光谱分析表明,这个火山口已经深入到了地壳的几个不同层次,而且可能进入了地幔,这一点从橄榄石的光谱特征中可以看出。有趣的是,灶神星并没有被这种程度的撞击破坏,也没有重新浮出水面。

另外还有几个宽约150公里、深约7公里的大火山口。为了纪念灶神星的发现者,一个直径约200公里的暗色特征被命名为Olbers,但它并没有像新火山口那样出现在高程地图上,其性质目前还不清楚,也许是一个古老的玄武岩表面。它是一个参考点,0°经度的主经线被定义为通过其中心。

东半球和西半球显示出明显不同的地形。从哈勃太空望远镜图像的初步光谱分析来看,东半球似乎有一个高度反射的、重度火山口的 "高地 "地形,有古老的、多尘的岩石,以及探入地壳深层的火山口。另一方面,西半球的大片地区被认为是表面玄武岩的黑暗地质单元所占据。

4颗灶神星和1颗谷神星与地球的月亮并列。Zoom
4颗灶神星和1颗谷神星与地球的月亮并列。

碎片

各种太阳系的小天体被认为是灶神星的碎片,由碰撞引起。维斯托伊德小行星和HED陨石就是例子。V型小行星1929 Kollaa已被确定为具有类似于堆积型白云石陨石的成分,表明其起源于灶神星地壳深处。

由于一些陨石被认为是灶神星的碎片,目前灶神星是仅有的五个我们有实物样本的太阳系天体之一,其他的是火星月球、Wild 2彗星和地球本身。

证明HED陨石的来源

这是基于黎明号探测器的数据,该探测器在小行星带中围绕灶神星运行了10个月。

灶神星是HED陨石的来源,约占所有落入地球的陨石的6%。这些陨石有辉石,这是一种富含和镁的矿物。这已经与黎明号仪器捕捉到的灶神星表面的矿物特征完全匹配。

2007年6月14日,从旧金山看到灶神星。Zoom
2007年6月14日,从旧金山看到灶神星。

可见性

它的大小和异常明亮的表面使灶神星成为最明亮的小行星,它偶尔可以在黑暗(无光污染)的天空中用肉眼看到。最近,在2007年5月和6月,灶神星达到了+5.4的最高星等,是1989年以来最亮的一次。

当时,对日和近日点仅相隔几周。它在蛇夫座和天蝎座中可见。

在北半球的深秋时节,不太有利的对冲,灶神星的星等仍在+7.0左右。即使与太阳会合,灶神星的星等也在+8.5左右;因此,在无污染的天空中,即使在比对冲附近小得多的伸长率上,也可以用双筒望远镜观测到它。

问题和答案

问:什么是 4 Vesta?
答:灶神星 4 是太阳系中质量第二大的小行星。

问:灶神星 4 号的平均直径是多少?
答:4 灶神星的平均直径约为 530 千米(约 330 英里)。

问:与整个小行星带相比,4 号灶神星的质量估计是多少?
答:4 号灶神星的估计质量是整个小行星带质量的 9%。

问:灶神星在小行星中的独特之处是什么?
答:灶神星的大小和异常明亮的表面使它成为最亮的小行星,也是唯一一颗从地球上肉眼可见的小行星。

问:灶神星的天文符号是什么?
答:灶神星的天文符号是 。

问:4 Vesta 的发音如何?
答:4 灶神星的 IPA 读音是:[ˈvɛstə]。

问:从地球上用肉眼能看到灶神星有什么意义?
答:它的意义在于它是地球上唯一一颗肉眼可见的小行星。

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