(4) Vesta es el segundo objeto con más masa del cinturón de asteroides y el tercero en tamaño, con un diámetro principal de unos 530 kilómetros y una masa estimada del 9% del cinturón de asteroides entero. Vesta perdió cerca del 1% de su masa en un impacto ocurrido hace poco menos de mil millones de años. Muchos fragmentos de este impacto han chocado con la Tierra, constituyendo una fuente rica de información sobre el asteroide. Vesta es el asteroide más brillante y el único en ocasiones visible a simple vista como un astro de sexta magnitud. El punto más lejano en su órbita al Sol supera en no mucho al punto más cercano al sol de la órbita de Ceres.
Descubrimiento
Vesta fue descubierto el 29 de marzo de 1807 desde Bremen por el médico y físico alemán Heinrich Wilhelm Olbers, cuyas aficiones llevaron a estudiar la órbita de los cometas (de hecho, descubrió cinco cometas, además de los asteroides Vesta y Palas). Olbers bautizó al asteroide como Vesta, la diosa virgen romana del hogar, a sugerencia del matemático Carl Friedrich Gauss.
Tras el descubrimiento de Vesta en 1807, se tardó otros 38 años en encontrar un nuevo asteroide, (5) Astraea. Durante este tiempo, a los cuatro asteroides conocidos se los contaba como planetas y cada uno tenía su propio símbolo planetario. Vesta normalmente era representado por la forma estilizada de una altar con su llama sagrada (20px|Símbolo de Vesta). Es una simplificación del anciano símbolo 20px.Sobre la notación simbólica de los asteroides, Benjamin Apthorp Gould 1852, «On the Symbolic Notation of the Asteroids.» Astronomy Journal Vol. 2, como se cita y discute aquí . El símbolo original de Gauss era 20px|símbolo planetario original de Vesta.
Características físicas
thumb|left|Comparación de tamaños: los primeros 10 asteroides comparados con la Luna. Vesta es el cuarto desde la izquierda. El que está más hacia la izquierda es Ceres, ahora clasificado como planeta enano). Vesta es el segundo cuerpo con más masa en el cinturón de asteroides (9%) y el más denso de los asteroides. Los científicos creen que este cuerpo presenta un interior diferenciado en capas, con un núcleo de hierro-níquel y un manto rico en olivino.<ref name="Hubble">«Etapas clave en la evolución del asteroide Vesta.» Noticias del Telescopio Espacial Hubble, 19 de abril de 1995.</ref>Observe el asteroide Vesta . Está en el Cinturón Interior Principal, que se encuentra por dentro de los Huecos de Kirkwood a 2.50UA. Es similar a (2) Palas en volumen, pero significativamente más masivo.
La forma de Vesta es relativamente cercana a un esferoide achatado gravitacionalmente relajado,Thomas, P. C. y otros «Vesta: Eje de rotación, tamaño, forma de las imágenes del HST.» Icarus, Vol. 128, p. 88 (1997). pero la gran concavidad y protrusión en el polo le descartan de ser considerado un planeta bajo la Resolución XXVI 5 de la IAU. En cualquier caso, esta resolución fue rechazada por los miembros de la IAU y Vesta continuará siendo considerado como asteroide. Sin embargo, es posible que Vesta pueda ser clasificado como planeta enano en el futuro, si se determina convincentemente que su forma, aparte de su cuenca de impactos masivos en el polo sur, es debida a equilibrio hidrostático. «No creo que a Vesta se lo deba llamar asteroide», dice Tom McCord, un investigador adjunto del proyecto Dawn, en el Instituto Bear Fight, ubicado en Winthrop, Washington. «Vesta no solamente es mucho más grande, sino que además es un objeto evolucionado, a diferencia de la mayoría de los que denominamos asteroides».Ciencia NASA. ¿Vesta es realmente un asteroide? Consultado el 8 de abril de 2011.
Su rotación es relativamente rápida para un asteroide (5.34h) y prograda, con el polo norte apuntando en la dirección de ascensión recta 20h 32min, declinación +48° con una incertidumbre de unos 10°. Esto da una oblicuidad de la eclíptica de 29°.
Las temperaturas en la superficie se han estimado en torno a los –20 °C con el Sol en lo alto, cayendo hasta los –190 °C en el polo invernal. Las temperaturas típicas del día y la noche son –60 °C y –130 °C, respectivamente. Esta estimación es del 6 de mayo de 1996, muy cercana al perihelio, mientras que los detalles varían algo entre temporadas.
Órbita
Vesta órbita alrededor del Sol entre Marte y Júpiter, dentro del cinturón de asteroides, con un período de 3.6 años terrestres, específicamente en el cinturón de asteroides interior, dentro de los Huecos de Kirkwood a 2.50 AU. Su órbita es moderadamente inclinada (i = 7.1°, en comparación con 7° para Mercurio y 17° para Plutón) y con una excentricidad orbital moderada (e = 0.09, coincidente con el valor de 0.09 para Marte).
Los fenómenos de auténtica resonancia orbital entre asteroides se consideran improbables, debido a sus pequeñas masas en relación con sus grandes distancias, por lo que tales relaciones deben ser muy raras. Sin embargo, Vesta es capaz de capturar otros asteroides en relaciones orbitales resonantes temporales 1:1 (durante períodos de hasta 2 millones de años o más). Se han identificado unos cuarenta objetos en esta situación. Los objetos de tamaño decamétrico detectados en la vecindad de Vesta por Dawn pueden ser más cuasisatélites que satélites propiamente dichos.
Sistemas de coordenadas
Coexisten dos sistemas de coordenadas en uso para Vesta, con sus respectivos meridianos de referencia separados por 150°. La Unión Astronómica Internacional estableció un sistema de coordenadas en 1997 basado en las fotografías del Hubble, con el meridiano principal pasando por el centro de Olbers Regio, una zona oscura de 200 km de diámetro. Cuando la sonda Dawn llegó a Vesta, los científicos de la misión encontraron que la ubicación del polo asumida por la UAI estaba desplazada 10°, de modo que el sistema de coordenadas de la UAI se desplazaba a través de la superficie de Vesta a razón de 0.06° por año. Olbers Regio no es discernible de cerca, y por lo tanto no era adecuada para definir el meridiano principal con la precisión necesaria. Se corrigió el polo, pero también se estableció un nuevo meridiano principal a 4° desde el centro de Claudia, un cráter de 700 metros de diámetro nítidamente definido, que permite mejorar los resultados de la toma de datos cartográficos. Todas las publicaciones de la NASA, incluyendo imágenes y mapas de Vesta, utilizan el meridiano Claudiano, que no ha sido aceptado por la UAI. A su vez, el Grupo de Trabajo de la UAI sobre Coordenadas Cartográficas y Elementos Rotacionales recomendó un sistema de coordenadas propio, corrigiendo el polo pero girando la longitud Claudiana en 150° para hacer coincidir el meridiano de referencia con Olbers Regio. Este sistema fue aceptado por la UAI, aunque interrumpe los mapas preparados por el equipo del Dawn, que se habían configurado de modo que ninguna de las principales características de la superficie de Vesta quedase en planos distintos.
Estudios sobre Vesta
thumb|Comparación entre Vesta, Ceres y la Luna.
La estructura dispuesta en capas de Vesta (núcleo, manto, corteza) es la característica clave que hace que Vesta sea más parecido a los planetas como la Tierra, Venus y Marte, que otros asteroides. Al igual que los planetas, Vesta contenía suficiente material radiactivo en su interior cuando se formó a partir de la colisión y fundición de fragmentos. Esto liberó suficiente calor como para derretir la roca y permitir que las capas más livianas flotaran hacia la superficie. Los científicos llaman a este proceso "diferenciación".
En los primeros tiempos del sistema solar, Vesta estaba lo suficientemente caliente como para que su interior se fundiese. Esto provocó su diferenciación de los asteroides. Es probable que tenga una estructura estratificada: un núcleo metálico de hierro-níquel rodeado de un manto de olivina. La superficie es de roca basáltica formada de antiguas erupciones volcánicas; obviamente existió alguna clase de breve actividad volcánica. Esto hace que Vesta sea diferente a los demás asteroides y en cierto sentido lo acerca a los planetas terráqueos, que sufrieron procesos geológicos similares.
Sin embargo, no fue el único de su clase: originalmente existieron con probabilidad docenas de grandes planetoides, pero todos los demás fueron hechos pedazos durante los primeros tiempos de caos, formando familias de asteroides más pequeños. Se cree que los asteroides metálicos de hierro-níquel proceden de los núcleos de estos grandes cuerpos, mientras que los rocosos proceden de sus mantos y cortezas.
Ni siquiera Vesta ha permanecido intacto. En 1996 el telescopio espacial Hubble detectó un cráter enorme en Vesta, con un tamaño 430km y quizá 1000 millones de años de antigüedad. Se cree que este cráter puede ser el origen de los pequeños asteroides de tipo V o Vestoides que se conocen en la actualidad.
En 2001 se determinó que uno de estos asteroides llamado (1929) Kollaa no solo era un trozo de Vesta, sino también que el lugar exacto de su formación fue la parte profunda de la corteza.
El efecto Yarkovsky junto con la perturbación provocada por planetas y asteroides hacen que la familia Vesta se disperse. Alguno de estos asteroides, como (9969) Braille, se han convertido en asteroides cercanos a la Tierra. Fragmentos más pequeños han llovido como meteoritos. Se cree que Vesta es el origen de los meteoritos HED.
El Instituto de Ciencia Especial y Astronáutica (Institute of Space and Astronautical Science, ISAS) informó que sus investigadores habían encontrado agua en Vesta tras realizar observaciones con el telescopio de infrarrojos de 3.8m UKIRT en marzo de 2003. Se cree que los «minerales hidratados o hidroxidados de la superficie» proceden de impactos de asteroides condritos carbonatados más que de Vesta en sí mismo.
Se espera que el conocimiento que tenemos de Vesta crezca tremendamente tras la entrada de la sonda espacial Dawn en órbita alrededor del asteroide en agosto de 2011, en la que permanecerá hasta mayo de 2012.NASA's Dawn Spacecraft Enters Orbit Around Asteroid Vesta
Geología
Hay una gran colección de muestras accesible a los potenciales científicos, en forma de más de 200 meteoritos HED, dando una idea de Vesta de la historia geológica y la estructura.
Se cree que (4)Vesta posee un núcleo metálico de hierro-níquel; más arriba, un manto rocoso de olivino y por último una corteza. Desde la primera aparición de inclusiones ricas en Calcio y Aluminio (la primera materia sólida del sistema solar, formado hace unos 4567 millones de años). Un posible cronograma de la geología de Vesta es el siguiente:Ghosh, A. y H. Y. McSween. «Un Modelo Térmico para la Diferenciación del Asteroide 4 Vesta, Basado en Calor Radiogénico». Icarus, Vol. 134, p. 187 (1998).Righter, K. y M. J. Drake. «Un océano de magma en Vesta: Formación del núcleo y petrogénesis de eucritos y diogenitos.» Meteoritics & Planetary Science, Vol. 32, p. 929 (1997). Drake, M. J. «La historia del eucrito/Vesta.» Meteoritics & Planetary Science, Vol. 36, p. 501 (2001). Se termina la acreción después de unos 2-3 millones de años. Se completa o casi se completa la fusión debido a la desintegración radiactiva del Al26, que conduce a la separación de los metales básicos en unos 4-5 millones de años. Progresiva cristalización de un manto fundido y convectivo. La convección se detiene cuando cerca del 80% se ha cristalizado, en aproximadamente 6-7 millones de años. La extrusión del material fundido remanente para formar la corteza. Cada lava basáltica en erupciones progresivas o posiblemente formando un océano de magma de corta vida. Las capas más profundas de la corteza cristaliza para formar rocas plutónicas, mientras que los viejos basaltos son metamorfizados debido a la presión de las nuevas capas de superficie. Lento enfriamiento del interior.
thumb|Diagrama de elevación de 4 Vesta visto desde el sudeste, mostrado el cráter del polo sur. Como determinan las imágenes del Telescopio espacial Hubble de mayo de 1996.