Turbulente tider afsløret på Asteroid 4 Vesta

Planetforskere ved Curtin University har kastet lidt lys over de tumultariske tidlige dage af den stort set bevarede protoplanet Asteroid 4 Vesta, den næststørste asteroide i vores solsystem.

Forskningsleder professor Fred Jourdan, fra Curtin University's School of Earth and Planetary Sciences, sagde Vesta er af enorm interesse for forskere, der forsøger at forstå mere om, hvad planeter er lavet af, og hvordan de udviklede sig.

"Vesta er den eneste stort set intakte asteroide, som viser fuldstændig differentiering med en metallisk kerne, en silikatkappe og en tynd basaltisk skorpe, og den er også meget lille, med en diameter på kun omkring 525 kilometer, " sagde professor Jourdan.

"På en måde er det ligesom en babyplanet, og derfor er det lettere for videnskabsmænd at forstå det end at sige, en fuldt udviklet, stor, stenet planet."

For at give dig en idé om dens størrelse, du kunne klemme mindst tre asteroider i Vesta-størrelse side om side i staten New South Wales, Australien.

Vesta fik besøg af NASA Dawn-rumfartøjet i 2011, da det blev observeret, at asteroiden havde en mere kompleks geologisk historie end tidligere antaget. Med det formål at håbe på at forstå mere om asteroiden, Curtin-forskerholdet analyserede velbevarede prøver af vulkanske meteoritter fundet i Antarktis, som blev identificeret som faldet til Jorden fra Vesta.

"Ved at bruge en argon-argon dating teknik, vi opnåede en række meget præcise aldre for meteoritterne, som gav os fire meget vigtige nye oplysninger om tidslinjer på Vesta, " sagde professor Jourdan.

"For det første, dataene viste, at Vesta var vulkansk aktiv i mindst 30 millioner år efter sin oprindelige dannelse, hvilket skete 4, 565 millioner år siden. Selvom dette kan virke kort, det er faktisk betydeligt længere end hvad de fleste andre numeriske modeller forudsagde, og var uventet for sådan en lille asteroide.

"I betragtning af at alle de varmeleverende radioaktive grundstoffer såsom aluminium 26 ville være fuldstændig henfaldet på det tidspunkt, vores forskning tyder på, at lommer af magmaer må have overlevet på Vesta, og var potentielt relateret til et langsomt afkølende delvis magmahav placeret inde i asteroidens skorpe."

Medforsker Dr. Trudi Kennedy, også fra Curtin's School of Earth and Planetary Sciences, sagde, at forskningen også viste tidsrammer, hvor meget store nedslag fra asteroider, der ramte Vesta, udhuggede kratere på ti eller flere kilometer dybe fra asteroidens vulkansk aktive skorpe.

"For at sætte dette i perspektiv, forestil dig en stor asteroide, der smadrer ind på den vulkanske hovedø Hawaii og udgraver et krater på 15 kilometer dybt – det giver dig en idé om, hvilken tumultarisk aktivitet der foregik på Vesta i de tidlige dage af vores solsystem, " sagde Dr. Kennedy.

Forskere undersøgte dataene yderligere for at forstå, hvad der skete dybere i asteroiden ved at beregne, hvor lang tid det tog for Vestas dybe skorpelag at køle ned. Nogle af disse sten var placeret for dybt i skorpen til at blive påvirket af asteroide-nedslag, og stadigvæk, være relativt tæt på kappen, de var stærkt påvirket af protoplanetens naturlige varmegradient og blev som følge heraf metamorfoseret.

"Det, der gør dette interessant, er, at vores data yderligere bekræfter antydningen om, at de første strømme af udbrudt lava på Vesta blev begravet dybt i dens skorpe af nyere lavastrømme, i det væsentlige lagde dem oven på hinanden. De blev derefter 'kogte' af varmen fra protoplanetens kappe, at ændre klipperne, " sagde Dr. Kennedy.

Holdet konkluderede også, at de meteoritter, de analyserede, blev udgravet fra Vesta under et stort nedslag, for muligvis 3,5 milliarder år siden, og blev agglomereret dybt ind i en murbrokker-asteroide, hvor de var beskyttet mod eventuelle efterfølgende påvirkninger.

En murbrokker-asteroide dannes, når en gruppe af udstødte sten samles under deres egen tyngdekraft, skabe en asteroide, der i det væsentlige er en bunke sten, der er klumpet sammen.

"Dette er meget spændende for os, fordi vores nye data bringer masser af ny information om de første 50 millioner år eller deromkring af Vestas tidlige historie, som eventuelle fremtidige modeller nu skal tage højde for, " sagde Dr. Kennedy.

"Det rejser også pointen, at hvis vulkanismen kunne vare længere end tidligere antaget på protoplaneten, så kunne vulkanismen på den tidlige Jord selv måske have været mere energisk, end vi i øjeblikket tror."