De dwergplaneet Vesta helpt wetenschappers het vroegste tijdperk in de vorming van ons zonnestelsel beter te begrijpen. Twee recente papers waarbij wetenschappers van de University of California betrokken waren, Davis, gebruik gegevens van meteorieten afgeleid van Vesta om het "probleem met de ontbrekende mantel" op te lossen en onze kennis van het zonnestelsel terug te dringen tot slechts een paar miljoen jaar nadat het zich begon te vormen. De papers zijn gepubliceerd in Natuurcommunicatie 14 september en Natuurastronomie 30 september.

Vesta is het op een na grootste lichaam in de asteroïdengordel met een doorsnede van 500 kilometer. Het is groot genoeg om op dezelfde manier te zijn geëvolueerd als Rocky, aardse lichamen zoals de aarde, maan en Mars. Vroegtijdig, dit waren ballen van gesmolten gesteente die door botsingen werden verwarmd. IJzer en de siderofielen, of "ijzerminnende" elementen zoals rhenium, osmium, iridium, platina en palladium zonken naar het midden om een ​​metalen kern te vormen, waardoor de mantel arm is aan deze elementen. Toen de planeet afkoelde, een dunne stevige korst gevormd over de mantel. Later, meteorieten brachten ijzer en andere elementen naar de korst.

Het grootste deel van een planeet als de aarde is mantel. Maar mantelachtige rotsen zijn zeldzaam onder asteroïden en meteorieten.

"Als we naar meteorieten kijken, we hebben kernmateriaal, we hebben korst, maar we zien geen mantel, " zei Qing-Zhu Yin, hoogleraar aard- en planetaire wetenschappen aan het UC Davis College of Letters and Science. Planetaire wetenschappers hebben dit het 'ontbrekende mantelprobleem' genoemd.

In de recente Natuurcommunicatie papier, Yin en UC Davis afgestudeerde studenten Supratim Dey en Audrey Miller werkten samen met eerste auteur Zoltan Vaci aan de Universiteit van New Mexico om drie recent ontdekte meteorieten te beschrijven die mantelgesteente bevatten, ultramafics genoemd, die mineraal olivijn als hoofdbestanddeel bevatten. Het UC Davis-team leverde een nauwkeurige analyse van isotopen, het creëren van een vingerafdruk waarmee ze de meteorieten konden identificeren als afkomstig van Vesta of een vergelijkbaar lichaam.

"Dit is de eerste keer dat we de mantel van Vesta hebben kunnen proeven, " Zei Yin. NASA's Dawn-missie observeerde op afstand rotsen van de grootste inslagkrater op de zuidpool op Vesta in 2011, maar vond geen mantelgesteente.

Onderzoek naar het vroege zonnestelsel

Omdat het zo klein is, Vesta vormde een stevige korst lang voordat grotere lichamen zoals de aarde, maan en Mars. Dus de siderofiele elementen die zich ophoopten in de korst en mantel vormen een record van het zeer vroege zonnestelsel na de vorming van de kern. Overuren, botsingen hebben stukken van Vesta afgebroken die soms als meteorieten op de aarde vallen.

Yin's lab aan UC Davis had eerder samengewerkt met een internationaal team dat naar elementen in de maankorst keek om het vroege zonnestelsel te onderzoeken. In het tweede blad gepubliceerd in Natuurastronomie , Meng-Hua Zhu aan de Macau Universiteit voor Wetenschap en Technologie, Yin en collega's hebben dit werk uitgebreid met Vesta.

"Omdat Vesta heel vroeg is gevormd, het is een goed voorbeeld om naar de hele geschiedenis van het zonnestelsel te kijken, "Zei Yin. "Dit duwt ons terug tot twee miljoen jaar na het begin van de vorming van het zonnestelsel."

Men dacht dat Vesta en de grotere binnenplaneten veel van hun materiaal uit de asteroïdengordel zouden hebben gehaald. Maar een belangrijke bevinding van de studie was dat de binnenplaneten (Mercurius, Venus, aarde en maan, Mars en binnenste dwergplaneten) kregen het grootste deel van hun massa door botsingen en versmelting met andere grote, gesmolten lichamen vroeg in het zonnestelsel. De asteroïdengordel zelf vertegenwoordigt het overgebleven materiaal van planeetvorming, maar droeg niet veel bij aan de grotere werelden.