Астероид (4) Веста. От наземных наблюдений до миссии КА Dawn. Эволюция представлений о минералогическом составе и структуре поверхности

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

В работе представлен обзор фотометрических и спектрофотометрических наблюдений астероида Веста (одного из крупнейших астероидов в Солнечной системе), выполненных казахстанскими астрономами в 1986–1988 гг. В итоге в этих наблюдениях были получены важные результаты, в том числе окончательно подтвержден реальный период вращения Весты и надежно зарегистрированы вариации интенсивности в ядре первой полосы поглощения пироксена в спектре поверхности Весты. Анализ отдельных спектров, полученных нами при разных фазах вращения Весты, показывает тенденцию к смещению центра первой полосы в длинноволновую область спектра при увеличении глубины полосы. Указанные особенности можно трактовать как наличие значительной неравномерности в распределении пироксена по поверхности астероида, либо как результат влияния степени зрелости (возраста), либо раздробленности пироксеносодержащего вещества некоторой области на астероиде в результате ударного воздействия. Оценки положения “пятна” или кратера показывают, что на поверхности астероида пироксеновое “пятно” расположено в южной полусфере Весты и имеет диаметр порядка 40° в планетографической системе координат и может иметь более высокое содержание Ca. Особенности в распределении на поверхности астероида минерала пироксена дали основание предположить присутствие большого ударного кратера. Подтверждением этого стало обнаружение такого кратера в гораздо более поздние годы по наблюдениям с КА Dawn (в 2011 г.). Также с нашими результатами согласуются и дополняют их другие исследования Весты последних десятилетий.

作者简介

V. Vdovichенко

Astrophysical Institute named after V.G. Fesenkov

Email: vdv1942@mail.ru
Almaty, Kazakhstan

V. Tejfel

Astrophysical Institute named after V.G. Fesenkov

Email: tejf@mail.ru
Almaty, Kazakhstan

G. Kharitonova

Astrophysical Institute named after V.G. Fesenkov

Almaty, Kazakhstan

参考

  1. Аксенов А.Н., Егоров Ю.А., Харитонова Г.А., Тейфель В.Г. О периоде вращения астероида (4) Веста // Письма в Астрон. Журн. 1987. Т. 13. № 7. С. 616–620.
  2. Вдовиченко В.Д., Гайсин С.М., Куратов К.С., Шумилин С.С. Астрономический двухканальный пространственно и спектрально сканирующий спектрометр // Деп. ВИНИТИ. 1981. № 5516–81.
  3. Вдовиченко В.Д., Величко Ф.П., Гайсин С.М., Мосина С.А., Шумилин С.С. Астероид 4 Веста. Фотометрия в визуальной области спектра и полосе поглощения пироксена 0.92 мкм // Астрон. вестн. 1988. № 2. С. 147–152.
  4. Вдовиченко В.Д., Величко Ф.П. Вариации профиля первой полосы поглощения пироксена в спектре Весты // Циркуляр Шемахинской астрофизич. обсерв. 1989. № 87. С. 28–29.
  5. Вдовиченко В.Д., Гайсин С.М., Мосина С.А., Величко Ф.П., Бандрин В.А., Шумилин С.С. Астероид 4 Веста. Вариации поглощения в полосе пироксена 0.92 мкм // Кинемат. и физика небесн. тел. 1990a. Т. 6. № 2.С. 70–76.
  6. Вдовиченко В.Д., Величко Ф.П., Гайсин С.М., Мосина С.А. Астероид 4 Веста: связь вариаций блеска V и поглощения в полосе пироксена 0.92 мкм // Астрон. циркуляр 1990б. № 1543. С. 29–30.
  7. Лупишко Д.Ф., Бельская И.Н., Киселев Н.Н., Мороженко А.В. Поляриметрия Весты в противостояние 1986 г. // Астрон. вестн. 1988. Т. 22. № 2. С. 142–146.
  8. Макарова Е.A., Xаpuтонoв A.В. Раcпрeделeние энергии в спектре Coлнцa и сoлнeчнaя постoянная. M.: Наука, 1972. 288 с.
  9. Тейфель В.Г. Спектрофотометрия малых планет (4) Веста и (15) Эвномия // Тр. Сектора астроботаники АН КазССР. 1960. Т. 8. С. 171–175.
  10. Харитонов А.В., Терещенко В.М., Князева Л.Н. Сводный спeктpoфотомeтpичeский каталог звезд. Алма-Ата: Наука, 1978. 199 с.
  11. Шаронов В.В. Природа планет. М.: Физматгиз, 1958. 552 с.
  12. Adams J.B., McCord T.B. Lunar optical properties: Age and compositions effect // Science. 1971. V. 171. № 3971. P. 567–571.
  13. Adams J.B. Visible and near-infrared diffuse reflectance spectra of pyroxenes // J. Geophys. Res. 1974. V. 79. № 32. P. 4829–4836. https://doi.org/10.1029/JB079i032p04829
  14. Ammannito E., De Sanctis M.C., Capaccioni F., Capria M.T., Carraro F., Combe J.-P., Fonte S., Frigeri A., Joy S.P. Vestan lithologies mapped by the visual and infrared spectrometer on Dawn // Meteoritics and Planet. Sci. 2013. V. 48. № 11. P. 2185–2198. https://doi.org/10.1111/maps.12192
  15. Beck A.W., McSween (Jr) H.Y. Diogenites as polymict breccias composed of orthopyroxenite and harzburgite //Meteoritics and Planet. Sci. 2010. V. 45. № 5. P. 850–872. https://doi.org/10.1111/j.1945–5100.2010.01061.x
  16. Beck A.W., Mittlefehldt D.W., McSween H.Y., Rumble (III) D., LeeCin-Ty A., Bodnar R.J. MIL 03443, a dunite from asteroid 4 Vesta: Evidence for its classification and cumulate origin // Meteoritics and Planet. Sci. 2011а. V. 46. № 8. P. 1133–1151. https://doi.org/10.1111/j.1945-5100.2011.01219.x
  17. Beck P., Barrat J.-A., Grisolle F., Quirico E., Schmitt B., Moynier F., Gillet P., Beck C. NIR spectral trends of HED meteorites: Can we discriminate between the magmatic evolution, mechanical mixing and observation geometry effects? // Icarus. 2011b. V. 216. P. 560–571. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2011.09.015
  18. Busarev V.V. Spectral investigations of asteroids 21 Lutetia and 4 Vesta as objects of space missions // Sol. Syst. Res. 2010. V. 44. № 6. P. 507–519. https://doi.org/10.1134/S0038094610060043
  19. Chapman C.R., Johnson T.V., McCord T.V. A review of spectrophotometric studies of asteroids. Physical studies of minor planets // NASA SP-267. 1971. P. 51–65.
  20. Cloutis E.A., Gaffey M.J., Jackowski T.L., Reed K.L. Calibrations of phase abundance, composition, and particle-size distribution for olivine-orthopyroxene mixtures from reflectance spectra // J. Geophys. Res.: Solid Earth Planets. 1986. V. 91. P. 1641–1653.
  21. Degewij J., Tedesco E.F., Zellner B. Albedo and color contrasts on asteroid surfaces // Icarus. 1979. V. 40. № 3. P. 364–374. https://doi.org/10.1016/0019-1035(79)90029-0
  22. De Sanctis M.C., Ammannito E., Capria M.T., Capaccioni F., Combe J.-P., Frigeri A., Longobardo A., Magni G. Vesta's mineralogical composition as revealed by the visible and infrared spectrometer on Dawn // Meteoritics and Planet. Sci. 2013. V. 48. P. 2166–2184. https://doi.org/10.1111/maps.12138
  23. Drake M.J. Geochemical evolution of the eucrite parent body: Possible nature and evolution of asteroid Vesta // Asteroids / Ed. Gehrels T. Tucson: Arizona Univ. Press, 1979. P. 765–782.
  24. Drummond J., Eckart A., Hege E.K. Speckle interferometry of asteroids. IV. Reconstructed images of 4 Vesta // Icarus. 1988. V. 73. № 1. P. 1–14.
  25. Gaffey M.J. Spectral reflectance characteristics of the meteorite classes // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. P. 905–920.
  26. Gehrels T. Minor planets. I. The rotation of Vesta // Astron. J. 1967. V. 72. № 8. P. 929–938. https://doi.org/10.1086/110364
  27. Larson H.P., Fink U. Infrared spectral observations of asteroid 4 Vesta // Icarus. 1975. V. 26.№ 4. P. 420–427. https://doi.org/10.1016/0019-1035(75)90109-8
  28. LiJian-Yang, Bodewits D., Feaga L.M., Landsman W., A’Hearn M.F., Mutchler M.J., Russell C.T., McFadden L.A., Raymond C.A. Ultraviolet spectroscopy of asteroid (4) Vesta // Icarus. 2011. V. 216. № 2. P. 640–649. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2011.10.003
  29. Longobardo A., Palomba E., Capaccioni F., De Sanctis M.C., Tosi F., Ammannito E., Schröder S.E., Zambon F., Carol A.R., Christopher T.R. Photometric behavior of spectral parameters in Vesta dark and bright regions as inferred by the Dawn VIR spectrometer // Icarus. 2014. V. 240. P. 20–35 https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.02.014
  30. Magnusson P. Distribution of spin axes and senses of rotation for 20 large asteroids // Icarus. 1986. V. 68. № 1. P. 1–39.
  31. Mandler B.E., Elkins-Tanton L.T. The origin of eucrites, diogenites, and olivine diogenites: Magma ocean crystallization and shallow magma chamber processes on Vesta // Meteoritics and Planet. Sci. 2013. V. 48. № 11. P. 2333–2349. https://doi.org/10.1111/maps.12135
  32. Marchi S., De Sanctis M.C., Lazzarin M., Magrin S. On the puzzle of space weathering alteration of basaltic asteroids // Astrophys. J. Lett. 2010. V. 721. P. L172–L176. https://doi.org/10.1088/2041-8205/721/2/L172
  33. Massa G., Palomba E., Longobardo A., Angrisani M., Ciarniello M. Search for carbonaceous chondrites evidence on Vesta through the detection of carbonates // Icarus. 2024. V. 409. Id. 115870. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2023.115870
  34. McCheyne R.B., Eaton N., Meadows A.J. Visible and near-infrared lightcurves of eight asteroids // Icarus. 1985. V. 61. № 3. P. 443–460. https://doi.org/10.1016/0019-1035(85)90135-6
  35. McCord T.B., Adams J.B., Johnson T.V. Asteroid Vesta: spectral reflectivity and compositional implicatins // Science. 1970. V. 168. № 3938. P. 1445–1447. https://doi.org/10.1126/science.168.3938.1445
  36. McCord T.B., Li J.-Y., Combe J.-P., McSween H.Y., Jaumann R., Reddy V., Tosi F., Williams D.A., Blewett D.T., Turrini D., and 19 co-authors. Dark material on Vesta from the infall of carbonaceous volatile-rich material // Nature. 2012. V. 491. P. 83–86. https://doi.org/10.1038/nature11561
  37. McFadden L.A., McCord T.B., Pieters C. Vesta: The first pyroxene band from new spectroscopic measurements // Icarus. 1977. V. 31. № 4. P. 439–446. https://doi.org/10.1016/0019-1035(77)90147-6
  38. Pieters C.M., Ammannito E., Blewett D.T., Denevi B.W., De Sanctis M.C., Gaffey M.J., Le Corre L., Li J.-Y., Marchi S., McCord T.B., and 7 co-authors. The distinctive space weathering on Vesta // Nature. 2012. V. 491. P. 79–82. https://doi.org/10.1038/nature11534
  39. Taylor R.C. Minor planets and related objects. XIV. Asteroid (4) Vesta // Astron. J. 1973. V. 78. № 10. P. 1131–1139. https://doi.org/10.1086/111518
  40. Taylor R.C., Tapia S., Tedesko E.F. The rotation period and pole orientation of asteroid 4 Vesta // Icarus. 1985. V. 62. P. 298–304. https://doi.org/10.1016/0019-1035(85)90125-3
  41. Thomas P.C., Binzel R.P., Gaffey M.J., Storrs A.D., et al. Impact excavation on asteroid 4 Vesta: Hubble Space Telescope results // Science. 1997. V. 277. № 5331. P. 1492–1495. https://doi.org/10.1126/science.277.5331.1492
  42. Thangjama G., Andreas N., Mengel K., Schäfer M., Hoffmann M., Cloutis E.A., Mann P., Müller C., Platz T., Schäfer T. Three-dimensional spectral analysis of compositional heterogeneity at Arruntia crater on (4) Vesta using Dawn FC // Icarus. 2016. V. 267. P. 344–363. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2015.12.049
  43. Yingst R.A., Mest S.C., Garry W.B., Williams D.A., Berman D.C., Gregg T.K.P. Ageologic map of Vesta produced using a hybrid method for incorporating spectroscopic and morphologic data // Planet. Sci. J. 2023.V. 4. № 9. Id. 157. https://doi.org/10.3847/PSJ/acebe9

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025