Vesta

Vesta ist das zweitmassereichste Objekt im Hauptasteroidengürtel und mit weitem Abstand der hellste Asteroid an unserem Himmel – sie erreicht regelmäßig etwa Größenklasse 5.1, hell genug, um von einem wirklich dunklen Standort aus mit bloßem Auge erspäht zu werden. Entdeckt 1807, ist sie rund 525 km groß, aber massereich genug, um etwa 9% der Masse des gesamten Asteroidengürtels zu tragen. Was sie von ihren felsigen Nachbarn unterscheidet, ist, dass Vesta kein loser Schutthaufen ist, sondern eine echte Miniaturwelt: ein differenzierter Körper mit einem Eisenkern, einem felsigen Mantel und einer uralten vulkanischen Kruste, eher ein verkümmerter Planet als ein typischer Asteroid.

Diese planetenähnliche Anatomie, dazu eine kolossale Einschlagnarbe an ihrem Südpol, die Trümmer bis zur Erde schleuderte, ist der Grund, warum die NASA die ionengetriebene Sonde Dawn losschickte, um sie mehr als ein Jahr lang zu umkreisen – und einen zwei Jahrhunderte lang bekannten Lichtpunkt in eine kartierte, geologisch verstandene Welt verwandelte.

Entdeckung und Namensgebung

Vesta war der vierte je gefundene Asteroid, entdeckt am 29. März 1807 vom deutschen Arzt und Astronomen Heinrich Wilhelm Olbers – demselben Beobachter, der einige Jahre zuvor Pallas entdeckt hatte. Olbers bot die Ehre der Namensgebung dem Mathematiker Carl Friedrich Gauß an, dessen Bahnberechnungen es leicht gemacht hatten, das Objekt wiederzufinden. Gauß wählte Vesta, die römische jungfräuliche Göttin von Heim und Herd. Als vierter katalogisierter Kleinplanet trägt sie die offizielle Bezeichnung 4 Vesta.

Für den größten Teil der folgenden zwei Jahrhunderte blieb Vesta nur ein Punkt, hauptsächlich dafür bemerkenswert, der hellste Asteroid an unserem Himmel zu sein – hell genug, um bei günstigen Oppositionen von einem dunklen Standort aus ohne Teleskop erspäht zu werden.

Ein Protoplanet, nicht nur ein Felsbrocken

Die meisten Asteroiden sind undifferenziert – chemisch einheitliche Klumpen oder Schutthaufen. Vesta ist anders. Früh in der Geschichte des Sonnensystems schmolz Wärme aus kurzlebigen radioaktiven Isotopen ihr Inneres, wodurch dichtes Metall zum Zentrum sank und leichteres Gestein aufstieg. Das Ergebnis ist eine geschichtete Welt mit einem metallischen Eisen-Nickel-Kern von rund 105 bis 110 km Radius, einem Silikatmantel und einer erstarrten basaltischen Kruste – dieselbe Dreiteilung wie bei den Gesteinsplaneten, im Kleinen.

Da sie diesen planetaren Weg einschlug, bevor das Wachstum des nahen Jupiter dem Gürtel das Material entzog, wird Vesta oft ein überlebender Protoplanet genannt: eine eingefrorene Momentaufnahme der Bausteine, aus denen Welten wie die Erde zusammengesetzt wurden.

Das Rheasilvia-Becken und sein himmelhoher Gipfel

Vestas spektakulärstes Merkmal verbirgt sich an ihrem Südpol. Dort riss ein Einschlag vor rund einer Milliarde Jahren Rheasilvia auf, einen Krater von etwa 500 km Breite – nahezu so breit wie Vesta selbst – und rund 19 km Tiefe. Der Schlag war so gewaltig, dass er die kleine Welt leicht abflachte und im Zentrum des Beckens einen Rückprallberg zurückließ, der sich rund 22 km über den Kraterboden erhebt und mit den höchsten Bergen im gesamten Sonnensystem konkurriert.

Rheasilvia überlappt ein älteres, rund 400 km großes Becken namens Veneneia, und das Paar formte eine Reihe tiefer Gräben, die sich wie Rillen auf einer Nuss um Vestas Äquator ziehen. Zusammen sprengten diese beiden Einschläge einen großen Teil von Vestas Kruste ins All.

Vesta-Stücke auf der Erde

Diese ausgeworfenen Trümmer verstreuten sich nicht einfach. Ein Großteil überdauert als die Vestoiden – eine Familie kleiner V-Typ-Asteroiden, die sich von Vesta wegziehen – und ein Teil erreichte schließlich die Erde. Eine ganze Klasse von Meteoriten, die Howardite, Eukrite und Diogenite (zusammen die HED-Meteorite), stimmt so eng mit Vestas Oberflächenmineralogie überein, dass die Dawn-Mission den Asteroiden als deren Mutterkörper bestätigte. Schätzungen zufolge ist etwa jeder sechzehnte auf der Erde geborgene Meteorit ein Splitter von Vesta.

Das macht Vesta ungewöhnlich wertvoll für die Wissenschaft: Sie ist einer der ganz wenigen Körper des Sonnensystems, die wir sowohl von der Umlaufbahn aus als auch durch das Halten tatsächlicher Stücke von ihr im Labor untersuchen können.

Die Dawn-Mission

Die 2007 gestartete NASA-Sonde Dawn schwenkte am 16. Juli 2011 in eine Umlaufbahn um Vesta ein und untersuchte sie bis zum 5. September 2012, als sie ihr Ionentriebwerk zündete, um zum Zwergplaneten Ceres aufzubrechen. Während dieser vierzehn Monate kartierte Dawn Vestas verkraterte Oberfläche, vermaß ihr Schwerefeld, um den verborgenen Kern zu erkunden, und legte ihre Zusammensetzung fest – und klärte dabei die Meteoritenverbindung endgültig.

Dawn enthüllte eine zerschundene, aber abwechslungsreiche Oberfläche: den „Schneemann“, eine Kette aus drei Kratern namens Marcia, Calpurnia und Minucia knapp nördlich des Äquators; helle und dunkle Flecken, die auf vergrabenes und angeliefertes Material hindeuten; und das große südliche Becken, dessen volles Ausmaß zuvor nur aus Hubble-Aufnahmen erahnt worden war. Vesta wurde damit zum ersten Objekt im Hauptasteroidengürtel, das umkreist und umfassend kartiert wurde.

Umlaufbahn und Platz im Gürtel

Vesta umkreist die Sonne im inneren Hauptgürtel in einer mittleren Entfernung von etwa 2.36 astronomischen Einheiten und vollendet einen Umlauf in rund 1,325 Tagen – etwa 3.6 Erdjahren. Sie rotiert für ihre Größe schnell, dreht sich einmal alle 5.3 Stunden, sodass ein Vesta-Tag vorbei ist, bevor ein irdischer Arbeitsmorgen zu Ende ist. Ihre Position in der wärmeren inneren Region des Gürtels und ihre helle, reflektierende Basaltkruste tragen mit dazu bei, warum sie von unserem Blickpunkt aus jeden anderen Asteroiden überstrahlt.

Wie man Vesta findet

Vesta ist der eine Asteroid, den es wirklich wert ist, mit bloßem Auge zu suchen. Nahe der Opposition – wenn die Erde zwischen ihr und der Sonne hindurchzieht – kann sie etwa Größenklasse 5 bis 6 erreichen, genau an der Grenze der Sichtbarkeit mit bloßem Auge unter einem wirklich dunklen ländlichen Himmel und ein leichtes Ziel in gewöhnlichen Ferngläsern von nahezu überall aus. Im Fernglas sieht sie aus wie nichts weiter als ein schwacher, nicht funkelnder Stern. Der Trick, sie zu bestätigen, ist Geduld: Skizzieren oder fotografieren Sie das Sternfeld an zwei aufeinanderfolgenden Nächten, und der „Stern“, der seine Position verschoben hat, ist Vesta, driftend vor dem festen Hintergrund, während sie die Sonne umkreist.