灶神星,又称第4号小行星,是德国天文学家奥伯斯于1807年3月29日发现的。奥伯斯原是一位医学教授,于1802年3月28日的夜间发现第二号小行星智神星(Pallas),5年之后又在他发现第2号小行星的天区室女座西北部发现了灶神星。他给第4号小行星取名为Vesta,是古代意大利的管理炉灶和火种的女神,相当于希腊神话中的赫斯提亚,是炊事人员、磨坊工人、面包师的保护神。又有一说它是源自于古代罗马神话,取名为“灶神”,它是负责寺庙里面和古罗马家庭里面的厨房的火种不灭的神。
发现史
发现者: Heinrich Wilhelm Olbers
发现日期: 1807年3月29日
其他编号: none B
天体分类: 小行星带天体 (灶神星家族)
灶神星是被德国天文学家奥伯斯(HeinrichWilhelmOlbers)在1807年3月29日发现的。他接受杰出数学家高斯的建议,以罗马神话的家庭与壁炉的女神Vesta来命名,中文翻译为灶神星。1807年发现灶神星之后,长达37年的时间中未再发现其它的小行星。在这段期间,只有四颗小行星为人所知,因此它们有自己的符号,灶神星的符号具有壁炉边的风格。
轨道数据
离心率: 0.08902
半主轴: 53.268 兆米 (2.361 天文单位)
近日点: 321.822.151天文单位)
远日点: 384.722.572天文单位)
公转周期: 1325.46 d (3.63 年)
平均公转速度: 19.34 公里/秒
轨道倾角: 7.133°
升交点黄经: 103.926°
近日点引数: 150.297°
平均近点角: 205.652°
物理性质
直经: 578×560×458 公里
质量: 2.7×1020 公斤
密度: 3.4
表面重力:
逃逸速度: 0.35 公里/秒
自转周期: 0.2226 d
光谱分类: V-小行星
绝对星等: 3.20
反照率: 0.423
表面平均温度85 K (-188° C)
255 K (-18 °C)
灶神星和谷神星是火星和木星之间小行星带里个头最大的成员,灶神星是第二大的小行星,仅次于谷神星。并且是在2.5天文单位的柯克伍德空隙内侧最大的小行星。它的体积与2智神星相似(在误差范围内),但更为巨大些。灶神星的形状似乎已经受到重力的影响是扁圆球体,但是大的凹陷和突出使它在国际天文联合会第26届的大会中被断然的排除在行星之外。因此,灶神星将继续归类为小行星,仍属于太阳系内的小天体。对小行星而言,它的自转(5.342小时)是比较快的,方向为顺行,北极点指向赤经20h32m,赤纬+48°,误差(不确定值)约10°,转轴倾角29°。[6]对表面温度的估计是当日正当中时是-20℃;在冬天,极点的温度低至-190℃,正常的白天与夜晚的温度各为-60℃和-130℃。以上的估计是在1996年5月6日,当灶神星非常接近近日点的时候完成的,细节则会随著季节有些许的变化。
地质特征
对于灶神星,科学家有大量有力的样品可以研究,有超过200颗以上的HED陨石可以用于洞察灶神星的地质历史和结构。灶神星被认为有以铁镍为主的金属核心,外面包覆著以橄榄石为主的地幔和岩石的地壳。是最早出现的富含钙铝(大约在45亿6千7百万年前,太阳系内最早凝固的物质),可能的时间排序如下:
大约以2~3百万年累积完成。
因为放射性衰变,所有的或是绝大部分的26铝,经历4~5百万年,逐渐分离与沉降至核心。
地幔的对流作用,造成熔解与进一步的结晶作用,经历约6~7百万年,当80%的物质结晶之后,对流停止。剩馀的熔融物质经由喷发,或是经由熔岩喷发成为玄武岩,或是短暂的形成岩浆的海洋,形成地壳。地壳的较深层因为结晶形成火成岩,更老的玄武岩因为来自新增表层的压力成为变质岩。
内部缓慢的冷却。
灶神星是唯一原封不动的更新过表面,并且是唯一经历过行星分化的小行星。但是,现有的铁陨石和无球粒陨石未能在母体上被确认。在陨石的分类中,是在星子与炼狱的历史过程中,经由撞击产生的碎片。灶神星的外壳被认为有下列的层次(依照深度排序):
石化的风化层,来自于古铜钙无粒陨石和角砾岩的喷发。
玄武岩的熔岩流,来自于非推积性的喷发。
包括辉石、易变辉石、和斜长石等火成岩,来自于推积性的喷发。
有大颗粒的直辉石类火成岩,来自于古铜无球陨石。
依照V-型小行星的大小(经过大撞击期间被抛出的灶神星外壳碎片),与南极坑穴的深度估计,外壳厚度大约是10公里。
表面特征
最明显的特征是在邻近南极点有一个巨大的,直径460公里的火山口,它的宽度达到灶神星直径的80%,坑穴底部的深度达到13公里,外缘比周围的地形高出4~12公里,总高低差达到25公里,中心有一座18公里高的山峰突起。估计这次撞击大约将灶神星体积的1%抛出,灶神星家族的V-型小行星就是由这次撞击产生的。
除了这个陨石坑外,还有几个比较大的陨石坑,直径约在150公里、深度7公里左右,也曾被观察到。一个宽达200公里反射率黑暗的区域已经被命名为奥伯斯,以尊崇灶神星的发现者。但在等高线图中并未显示出奥伯斯,因此它是个新生成的坑穴,还是古老的玄武岩表面,目前尚无从得知。它被选定为经度0°的参考点,定义上的本初子午线就穿过它的中心。
东半球和西半球显示出明显不同的地形,对哈勃太空望远镜影像的初步光谱分析,东半球显示有几种高反射率的地区,伴随著老年风化层的沉重坑穴高地地形,和深度足以探测火成岩地层的坑穴。另一方面,西半球的大片地区由被认为是玄武岩的黑暗地质组织占据的表面,或许类似于月海。
撞击碎片
太阳系内许多种的小天体被认为是灶神星被撞击后产生的碎片,灶神星族的小行星和HED陨石就是例子。属于V-型小行星的(1929)Kollaa已经被确认有和钙长辉长无粒陨石类似的成分堆积著,显示它的来源是灶神星地壳的深处。因为有些陨石相信是来自灶神星的碎片,灶神星也就成为太阳系中五个有样本可供研究的天体。其余的是火星、月球、Wild2彗星和地球本身。
未来探测活动
NASA的曙光计画将是前往灶神星探测的第一个计划,预计在2010-2011年间进入轨道环绕9个月。
2007年9月27日,美国东部时间7时34分(北京时间19时34分),“黎明”号从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地由一枚德尔塔2型火箭运载,顺利升空,开始了它长达8年超过50亿公里的星际探索之旅。它将远赴火星和木星之间的小行星带,首先探测灶神星,此后再赶往谷神星继续观测,帮助专家寻找太阳系诞生的线索。
按计划,它将于2011年飞抵环灶神星轨道,在结束对其为期6个月的观察后启程继续赶往谷神星,预计在2015年抵达谷神星。如果不辱使命,“黎明”号将成为第一个环绕两个不同天体运行的无人探测器。
根据2006年8月国际天文学联合会提出的新定义,谷神星已经从小行星升格为矮行星,但美国宇航局没有改口,仍将“黎明”号称为小行星探测器。
科学家们认为,探测灶神星和谷神星将有助于了解太阳系起源,该项目也由此取名为“黎明”。58xs8.com