Westa – odkrywanie tajemnic

Data publikacji: 02.10.2014

Gdzie jest największa góra Układu Słonecznego? Wbrew pozorom, nie jest ona wcale na największej z jego planet skalistych (czyli Ziemi - Mt Everest, 8848 m.n.p.m.), ani na drugiej w kolejności Wenus (Maxwell Montes, ok. 11 km), ani nawet na Marsie, który wprawdzie gór ma mało, ale za to wszystkie są wyższe od najwyższych himalajskich szczytów.

Marcin Ryszkiewicz

Gdzie jest największa góra Układu Słonecznego? Wbrew pozorom, nie jest ona wcale na największej z jego planet skalistych (czyli Ziemi – Mt Everest, 8848 m.n.p.m.), ani na drugiej w kolejności Wenus (Maxwell Montes, ok. 11 km), ani nawet na Marsie, który wprawdzie gór ma mało, ale za to wszystkie są wyższe od najwyższych himalajskich szczytów. Najwyższa góra Układu Słonecznego nie jest w ogóle na żadnej z planet, ani nawet na żadnym z księżyców wielkich planet gazowych (a dwa z nich: Tytan i Ganimedes są większe od Merkurego), ale na Weście, jednej z milionów planetoid, z których ogromna większość nie dorównuje wielkością owej górze. Ale Westa jest w ogóle niezwykła, a wszystko co o niej wiemy zawdzięczamy amerykańskiej sondzie Dawn, która w lipcu 2011 roku, po 4-letniej podróży, weszła na jej orbitę i przebywała na niej przez 14 miesięcy, dostarczając w tym czasie na Ziemię tysięcy doskonałej jakości zdjęć i niezliczoną liczbę wyników pomiarów, których analiza dopiero się zaczęła i będzie trwać przez długie lata.

Choć Westę odkryto już w roku 1807 – była wówczas czwartym znanym ciałem z pasa planetoid (stąd jej formalna nazwa 4 Westa) – przez kolejne dwieście lat była dla nas właściwie tylko punktem na niebie. Dziś, po tych 14 miesiącach, jest jednym z najlepiej poznanych obiektów Układu Słonecznego, a to co już o niej wiemy wystarcza, by uznać ją za jedno z najciekawszych ciał tego Układu i przyjrzeć się jej z należytą uwagą. Jej monstrualna góra jest do tego tylko wygodnym pretekstem.

rys1

Widok ogólny Westy z odległości 2700 km, gdy Dawn dopiero się do niej zbliżał. Widać spłaszczony kształt planetoidy, w pasie równikowym widoczne liczne rowy tektoniczne, a wokół bieguna południowego wielka niecka Rheasilvia z wyniosłą górą w środku. Do widoku przestrzennego potrzebne są okulary 3D. Z: NASA, http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA15140

Westa, jako się rzekło, jest niewielka – gdyby umieścić ją na ziemskim globusie w całości zmieściłaby się w granicach Polski. Ale tak to wygląda z naszej perspektywy – dla mieszkańca którejkolwiek z planetoid (na przykład B 612, z której przybyć miał Mały Książę; jej średnica wynosi 23 km) byłaby ona prawdziwym gigantem: z jej równikową średnicą 565 kilometrów jest największą ze wszystkich planetoid krążących w pasie między Marsem a Jowiszem.1

rys2

Mały Książę na planetoidzie B 612 (w rzeczywistości 1080 Orchis)

Mimo swych niewielkich rozmiarów Westa pod wieloma względami przypomina prawdziwą planetę. Po pierwsze, inaczej niż pozostałe planetoidy, jest ona niemal doskonale kulista (choć nieco spłaszczona, a w pobliżu bieguna południowego zniekształcona przez dwa gigantyczne ślady po burzliwej przeszłości, które ją na zawsze naznaczyły). Po drugie, zbudowana jest z trzech koncentrycznych warstw: jądra, płaszcza i skorupy, o wyraźnie różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych (ciężkie jądro, zajmujące połowę jej średnicy, zbudowane jest z żelaza, tak samo jak w przypadku Ziemi, Marsa, czy innych planet skalistych). A to oznacza, że w odległej przeszłości uległa przetopieniu (pod wpływem ciepła z rozpadu pierwiastków promieniotwórczych) i segregacji mas ze względu na ich gęstość – w tym czasie miała też pewnie warstwę roztopionej magmy w płaszczu, zaczątkowe ruchy konwekcyjne i skorupę rozbitą na izolowane płyty.

Bombardowana przez niezliczone meteoryty (ślady tych impaktów są widoczne głównie na półkuli północnej) Westa stale przyrastała na wadze będąc na najlepszej drodze, by stać się z czasem pełnoprawną planetą. W jej historii zaszły jednak dwa wydarzenia, które ją z tej drogi wytrąciły i sprawiły, że nigdy nie dojrzała – jest dziś rodzajem embrionalnej planety pokazującej jak wyglądała wczesna młodość dzisiejszych planet skalistych.

Pierwszym z tych wydarzeń było przybycie Jowisza, którego potężne pole grawitacyjne wprowadziło perturbacje do pasa planetoid i nie dopuściło do dalszego puchnięcia tych z nich, które już na drodze planetogenezy się znalazły. Drugie wydarzenie było nieporównanie bardziej dramatyczne, a jednym z jego śladów jest właśnie owa gigantyczna góra sterczące do dziś w pobliżu bieguna południowego. Dwukrotnie w dziejach Westy doszło do jej kolizji z gigantycznymi meteorytami – tak wielkimi, że ich kratery dorównują średnicą samej planetoidzie (pierwszy z nich, starszy i nieco mniejszy, nazwany Veneneia, ma ok. 400 km. średnicy i 12 km głębokości, drugi młodszy i większy, nazwany Rheasilvia, ma 500 km średnicy i 13 km głębokości). Oba bolidy uderzyły na południu, a powstałe w ich wyniku niecki nachodzą na siebie i w części się pokrywają. Siła uderzenia każdego z nich była tak potężna, że mogła doprowadzić do całkowitego strzaskania Westy – i choć do tego nie doszło kolizje te doprowadziły do jej trwałego zniekształcenia (to powód, dla którego nie można jej dziś uznać za planetę karłowatą) i co może ważniejsze – do wyrzucenia w przestrzeń gigantycznej ilości kosmicznego gruzu: część okruchów skalnych w pasie planetoid tworzących tak zwaną klasę V (inaczej: westoidy) to właśnie pozostałości nadwyrężonej, ale nie do końca rozbitej Westy.

rys3

Mapa topograficzna Westy, południowa półkula. Kolor niebieski – obniżenia, kolor czerwony – wyniesienia. Wokół niecki Rheasilvia widoczny pas wzgórz, tworzących tzw. ring. Wzgórek centralny i zarazem największa góra Układu Słonecznego położony jest niemal dokładnie na biegunie południowym, w środku basenu Rheasilvia. (NASA, http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA15665)

Nie wszystkie fragmenty Westy utrzymały się jednak w pasie planetoid – część z nich, rozpędzona do ogromnych prędkości, poszybowała w kierunku Słońca, spadając po drodze na wewnętrzne globy – Marsa, Księżyc i przede wszystkim Ziemię, gdzie znacząca część znajdowanych meteorytów (6 procent, tzw. meteoryty HED, achondryty) to właśnie wysłannicy z tej embrionalnej planety, której nigdy nie było dane dorosnąć. Dziś wszystkie liczące się kolekcja meteorytów zawierają westańskie skały, nawet jeśli nie każdy z ich kuratorów zdaje sobie z tego sprawę (na Ziemi są jeszcze okruchy z tylko dwu innych ciał – Księżyca i Marsa, ale te z Westy, znacznie mniejszej i znacznie dalej położonej, liczebnością zdecydowanie wszystkie je przewyższają). A pyły i mniejsze okruchy, wyrzucone w przestrzeń, po pewnym czasie opadły z powrotem przysypując grubą warstwą całą południową półkulę – stąd widoczna do dziś asymetria planetoidy: jej półkula północna jest pokryta starymi kraterami, a południowa – tylko młodszymi i znacznie rzadszymi.

rys4

Howardyt, czyli meteoryt HED. Ten okaz waży 217 gramów I został znaleziony w Afryce w roku 1942. (NASA, http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA15137)

Po tych dwóch mega-kolizjach pozostały na Weście jeszcze dwie niezwykłe pamiątki, które ją też wśród innych planetoid wyróżniają. W momencie młodszej kolizji, która uformowała Rheasilvę, doszło do przebicia skorupy planetoidy i stopienia skał górnego płaszcza, a wyrzucony w środku ogromnej niecki strumień lawy stężał i uformował charakterystyczny wzgórek centralny (podobne struktury widoczne są też na wielu świeższych kraterach księżycowych, a nawet niekiedy i na Ziemi). Tyle że proporcjonalnie do wielkości samej niecki i ten „wzgórek” przyjął gargantuiczne rozmiary – wznosząc się na wysokość 25 kilometrów ponad otaczającą równinę i mierząc 180 km długości u podstawy stanowi dziś największe wyniesienie w całym Układzie Słonecznym (dorównuje mu tylko najwyższy z wulkanów marsjańskich – Olympus Mons – też oceniany na około 25 kilometrów wysokości. Obie te góry rywalizują więc o palmę pierwszeństwa, ale w proporcji do wielkości obu ciał kosmicznych ten na Weście nie ma sobie równych, gdyż zajmuje niemal dokładnie 10 procent jej promienia – odpowiadająca jej góra na Ziemi musiałaby mieć proporcjonalnie 600 kilometrów wysokości!).

U góry, z prawej widoczne trzy charakterystyczne zachodzące na siebie kratery, zwane Snowman (Bałwan), największy z nich (Marcia) ma ok. 60 km średnicy. Wokół bieguna wielka niecka Rheasilvia z wyniosłą górą w środku. Kolory na zdjęciu nie mają związku z wysokością (NASA, http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA15679

U góry, z prawej widoczne trzy charakterystyczne zachodzące na siebie kratery, zwane Snowman (Bałwan), największy z nich (Marcia) ma ok. 60 km średnicy. Wokół bieguna wielka niecka Rheasilvia z wyniosłą górą w środku. Kolory na zdjęciu nie mają związku z wysokością (NASA, http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA15679

Drugą, równie niezwykłą pamiątką po tych kolizjach są ogromne kaniony skoncentrowane w równikowym pasie planetoidy, wyglądające na zdjęciach, jakby ktoś ją ścisnął mocno, przykładając wielką siłę na biegunach. Powstały one, gdy po obu impaktach potężne fale sejsmiczne obiegły całą jej kulę i zbiegły się na równiku, gdzie przez pewien czas teren musiał intensywnie falować, niczym potężne grzywacze na wzburzonym morzu. Dziś, utrwalone, wciąż są dobrze widoczne – znaczna ich część, niemal równoległa do równika, ma związek z kraterem Rheasilvia, a mniej liczne, skośne wobec nich i silnie zniszczone, upamiętniają zdarzenie (i zderzenie) związane z Veneneią. Największy z tych kanionów – czy raczej rowów tektonicznych – nazwany Divalia Fossa, ma 465 km długości, 39 km szerokości i 4 km głębokości – rozmiarami przypomina więc Wielki Kanion Kolorado, choć jego geneza jest zupełnie inna.

Zbliżenie rowów tektonicznych w okolicach równika Westy (Divalia Fossa widoczna w środku fotografii). Zdjęcie, kombinowane z wielu mniejszych fragmentów, wykonane z wysokości 210 km. Rozdzielczość wynosi ok. 20 m na piksel. Z: http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA15673

Zbliżenie rowów tektonicznych w okolicach równika Westy (Divalia Fossa widoczna w środku fotografii). Zdjęcie, kombinowane z wielu mniejszych fragmentów, wykonane z wysokości 210 km. Rozdzielczość wynosi ok. 20 m na piksel. Z: http://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA15673

Westa, choć mała, obfituje w osobliwości. Jedną z najciekawszych jest zagadkowa obecność w kilku kraterach krętych dolinek kończących się stożkowato ułożonymi osadami – przypomina to ziemskie żleby i piargi i może sugerować istnienie na tej planetoidzie krótkotrwałych potoków, powstałych być może przez stopienie podpowierzchniowych zwałów lodu, którego na tych drobnych ciałach kosmicznych nie brakuje. Inną osobliwością są tereny o bardzo różnej jasności, przy czym te najbardziej czarne interpretuje się jako pozostałości bogatej w węgiel materii z tzw. achondrytów węglistych, które na Westę niejednokrotnie spadały.

Woda, węgiel, tektonika, wulkany – dla egzobiologów to główne ingrediencje potrzebne do wytworzenia życia. I choć niektórych ważnych składników tej recepty brakowało – Westa nie miała raczej nigdy atmosfery – to można się zastanawiać jak daleko ta dziwna asteroida zaszła nie tylko na drodze planetogenezy, ale także biogenezy. W każdym razie na krótkiej liście ciał Układu Słonecznego, ważnych dla problemu pochodzenia życia (Mars, Europa, Tytan i Enceladus – o Ziemi nie wspominając) warto już zarezerwować dla niej odpowiednie miejsce.

Sonda Dawn opuściła orbitę Westy 4 września 2012 roku i skierowała się ku swemu następnemu i ostatecznemu celowi – Ceres. Dotrze do niej wczesną wiosną 2015 roku i przez kolejne dwa lata będzie przesyłała zdjęcia i pomiary tej najbliższej nam planety karłowatej. Potem, po wyczerpaniu zapasu paliwa, zakończy swą misję, ale nie roztrzaska się o jej powierzchnię (by nie zanieczyścić jej ziemską materią), ale pozostanie już na zawsze jako jej – pierwszy od 5 miliardów lat – towarzysz i satelita. Jak mówi kierownik misji Marc Rayman z Jet Propulsion Laboratory: „Dawn pozostanie niemym kosmicznym pomnikiem ludzkiej ciekawości, kreatywności, pomysłowości, pasji poznania i zamiłowania do przygody”.

1 Choć nie największym ciałem tego pasa – dwukrotnie większa Ceres (średnica 950 km) zaliczona została niedawno do grona odrębnej kategorii planet karłowatych i utraciła swój status planetoidy.

 Tekst: Marcin Ryszkiewicz

  • Zaplanuj wizytę w JuraParku
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Krasiejów
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Solec
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Bałtów
    Wchodzę