Ενυδρα ορυκτά στον αστεροειδή Εστία!

Καλλιτεχνική απεικόνιση της διαστημοσυσκευής «Χαραυγή» καθώς πλησιάζει στην Εστία. Η γαλάζια λάμψη προέρχεται από τον κινητήρα ιόντων της «Χαραυγής».

Στο δρόμο προς το νάνο πλανήτη Δήμητρα βρίσκεται ήδη η διαστημοσυσκευή «Χαραυγή» («Dawn»), καθώς στις 5 Σεπτέμβρη εγκατέλειψε τον αστεροειδή Εστία, αφού τον μελέτησε επισταμένα επί 14 μήνες. Η Δήμητρα, που πριν από έξι χρόνια αναβαθμίστηκε σε νάνο πλανήτη από τη Διεθνή Αστρονομική Ενωση, είναι ο μεγαλύτερος αστεροειδής του ηλιακού συστήματος, με την Εστία δεύτερη σε μάζα και τρίτη σε μέγεθος (με δεύτερη σε μέγεθος την Παλλάδα). Η αποστολή «Χαραυγή» της αμερικανικής NASA είναι η πρώτη στην οποία μια διαστημοσυσκευή θα τεθεί σε τροχιά και θα μελετήσει δύο αστεροειδείς. Ηδη έχει προσφέρει σημαντικές νέες πληροφορίες για την Εστία, μεταξύ των οποίων και η ανακάλυψη ένυδρων ορυκτών ή άλλης μορφής ύπαρξης υδρογόνου στην επιφάνειά της!

Η Εστία πήρε το όνομά της από την αρχαία θεότητα των Ελλήνων και των Ρωμαίων (Vesta στα λατινικά), της οικιακής ζωής και της οικογένειας. Με διάμετρο 525 χιλιομέτρων, έχει μάζα ίση με το 9% της μάζας όλων των σωμάτων της ζώνης των αστεροειδών και είναι το λαμπρότερο απ' αυτά. Πρόκειται για τον τελευταίο εναπομένοντα βραχώδη πρωτοπλανήτη, του είδους εκείνου από το οποίο σχηματίστηκε και η Γη και γι' αυτό η μελέτη της έχει ιδιαίτερη σημασία για την κατανόηση της εξέλιξης του ηλιακού μας συστήματος. Σε μια σύγκρουση με άλλο αστεροειδή, που συνέβη μέσα στο τελευταίο δισεκατομμύριο χρόνια, η Εστία έχασε το 1% της μάζας της και απέκτησε τον τεράστιο κρατήρα Ρεασίλβια στο νότιο ημισφαίριο. Η σύγκρουση ήταν τόσο ισχυρή που αποκαλύφθηκε ο μανδύας κάτω από το στερεό φλοιό. Συντρίμμια από τη σύγκρουση έχουν πέσει ως μετεωρίτες στη Γη και έτσι είχαμε εικόνα για τη σύνθεση του εδάφους της και πριν την αποστολή οποιασδήποτε διαστημοσυσκευής. Το 6% όλων των μετεωριτών που πέφτουν στη Γη προέρχεται από την Εστία.

Σημαντική γεωλογία

Φωτογραφία της Εστίας, στην οποία φαίνονται οι τρεις γειτονικοί κρατήρες του «χιονάνθρωπου», από το σχήμα που θυμίζουν. Στο πάνω και δεξιά μέρος, φαίνονται οι ραβδώσεις (φαράγγια με βάθος μεγαλύτερο από του Γκραντ Κάνιον), που διατρέχουν ολόκληρο τον αστεροειδή στον ισημερινό του.

Τον ισημερινό της Εστίας διατρέχουν τεράστια αυλάκια. Τα στοιχεία από τη «Χαραυγή» δείχνουν ότι ίσως πρόκειται για καθιζήσεις του εδάφους κατά μήκος ρηγμάτων, δείγμα της γεωλογικής πολυπλοκότητας της Εστίας, σε σχέση με άλλους αστεροειδείς. Τα δεδομένα συνηγορούν ότι η Εστία έχει στερεό φλοιό, μανδύα και πυρήνα, όπως και η Γη. Η τεράστια πρόσκρουση που δημιούργησε τον κρατήρα Ρεασίλβια, δημιούργησε ισχυρές τάσεις στο φλοιό, μέχρι το σημείο της ρήξης του, οπότε μεγάλα τμήματα κατέπεσαν, δημιουργώντας τα αυλάκια. Η κλίμακα της ρηγμάτωσης μπορεί να δικαιολογηθεί μόνο αν η Εστία είναι γεωλογικά διαφοροποιημένο σώμα, με πυρήνα, μανδύα και φλοιό, κάτι σαν ένας μικρός πλανήτης που δεν τα κατάφερε να ολοκληρωθεί.

Η ύπαρξη ελάχιστου σιδήρου στους βεστοειδείς μετεωρίτες δείχνει ότι η Εστία σε κάποια στιγμή της ιστορίας της ήταν σε υγρή κατάσταση, με αποτέλεσμα ο πυκνός σίδηρος να διαχωριστεί από τα άλλα υλικά και να καταπέσει προς το εσωτερικό, προς τον πυρήνα. Η διαδικασία αυτή δεν θεωρούνταν δυνατή σε ουράνια σώματα του μεγέθους της. Η Γη και οι άλλοι βραχώδεις πλανήτες που υπάρχουν σήμερα, φαίνεται να είναι πλανήτες δεύτερης γενιάς, που κατάπιαν αρκετούς μικρούς πρωτοπλανήτες, οι οποίοι ήδη διέθεταν πυρήνες.

Μετεωρίτες μεταφορείς νερού

Η «Χαραυγή» έδωσε εξαιρετικής λεπτομέρειας φωτογραφίες των κρατήρων της Εστίας, που έδειξαν μια ασυνήθιστη, γεμάτη λάκκους επιφάνεια.

Οι μετρήσεις που έκανε η «Χαραυγή» έδειξαν ότι η Εστία έχει κατά μήκος του ισημερινού περιοχές με μορφολογία, που μπορεί να προήλθε μόνο από την εξάτμιση πτητικών (εύκολα εξατμιζόμενων) υλικών, αφήνοντας τρύπες στα ορυκτά στα οποία βρίσκονταν. Αν και η διαστημοσυσκευή δεν εντόπισε νερό στην Εστία, βρήκε ενδείξεις για την ύπαρξη ένυδρων ορυκτών, που πιθανότατα εναποτέθηκαν στον αστεροειδή από μετεωρίτες, οι περισσότεροι διαμέτρου μερικών εκατοστών. Συγκεκριμένα εντόπισε τη φασματική υπογραφή του υδρογόνου, είτε ως υδροξύλιο, είτε ως νερό χημικά δεσμευμένο μέσα σε ορυκτά. Για να διατηρηθεί το νερό ή το υδρογόνο, πρέπει οι προσκρούσεις των μετεωριτών που το μετέφεραν να έγιναν με χαμηλή ταχύτητα. Η εξάτμιση του νερού, που οδήγησε στο γεμάτο τρύπες έδαφος, ίσως οφείλεται σε μετέπειτα προσκρούσεις μετεωριτών υψηλότερης ταχύτητας. Η θερμότητα που απελευθέρωναν οι προσκρούσεις εξάτμιζε το νερό, που δημιουργούσε καθώς ανέβαινε προς την επιφάνεια τρύπες μήκους μέχρι και 1 χιλιομέτρου και βάθους μέχρι 200 μέτρων.

Ο εντοπισμός του υδρογόνου μόνο σε ορισμένες περιοχές και μάλιστα στον ισημερινό, δείχνει ότι η προέλευση του υδροξυλίου δεν είναι ίδια με εκείνη του υδροξυλίου στην επιφάνεια της Σελήνης, όπου παράγεται διαρκώς λόγω του βομβαρδισμού του ανώτατου στρώματος του εδάφους από την ηλιακή ακτινοβολία (πρωτόνια, δηλαδή κατιόντα υδρογόνου, που ενώνονται με το οξυγόνο των χημικών ενώσεων των ορυκτών).

Βεστοειδής μετεωρίτης, όπως φαίνεται μέσα από πολωτικό μικροσκόπιο.

Η φασματική χημική ανάλυση του εδάφους, που πραγματοποίησε η «Χαραυγή» στο χρονικό διάστημα που βρισκόταν σε χαμηλή τροχιά γύρω από την Εστία, προσδιόρισε τις αναλογίες σιδήρου - οξυγόνου και σιδήρου - πυριτίου, που επιβεβαιώνουν ότι οι Χαουαρδίτες, Ευκρίτες και Διογενίτες μετεωρίτες, που έχουν βρεθεί στη Γη, πράγματι προέρχονται από την Εστία. Σ' αυτούς τους μετεωρίτες έχουν εντοπιστεί και πτητικά υλικά, ενισχύοντας τη θεωρία για τη μετεωριτική προέλευση και των ανάλογων υλικών στην επιφάνεια του μεγάλου αστεροειδούς.

Μελετώντας την προέλευση του υδροξυλίου στην επιφάνεια της Εστίας, οι επιστήμονες προσπαθούν να ρίξουν φως στην προέλευση των ωκεανών της Γης. Η κυρίαρχη θεωρία είναι ότι το νερό στη Γη προήλθε από τη βροχή διαστημικών βράχων και κομητών, που προσέκρουσαν στον πλανήτη κατά τον Υστατο Βαρύ Βομβαρδισμό, πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: dawn.jpl.nasa.gov, «Discover»