베스타의 지질도

 

Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

 

표1> 던 우주선의 데이터로부터 제작된 베스타의 고해상도 지질도

 

 

NASA의 던 우주선이 촬영한 사진들을 이용하여 소행성 베스타의 다양한 지표를 유례없이 세세하게 보여주는 고해상도 지질도가 제작되었다.
이 지도는 11개의 과학 논문에 포함되어 이번주 이카루스 지(the journal Icarus)의 특별 판에 개재되었다.

 

지질도의 제작은 표면의 지형학 및 지형측량, 색채와 밝기의 세밀한 분석으로부터 행성의 지질 역사를 이끌어내는데 사용되는 기술이다.

 

NASA가 기금을 지원하는 3명의 과학자 데이비드 A. 윌리엄스(David A. Williams, 아리조나 주립 대학), R.에일린 잉그스트(R. Aileen Yingst, 행성과학 연구소), W.브렌트 게리( W. Brent Garry, NASA 고다드 우주비행센터)가 이끄는 총 14명의 과학자들로 구성된 연구팀은 던 우주선이 촬영한 베스타의 자료를 이용하여 이 지도를 제작하였다. 

 

윌리엄스의 소감은 다음과 같다.
"지질도의 제작에는 총 2년 반의 시간이 소요되었습니다. 이번 결과는 지질학적 시간규모에서 다른 행성들과 비교되는 베스타의 특성을 알 수 있게 도와주고 있습니다."

 

과학자들은 이 지도를 통해 몇몇 거대한 유성 충돌 사건이 있었음을 밝혀냈다.

 

베스타와 같은 소행성은 태양계의 형성으로부터 남겨진 잔해로서 과학자들로 하여금 태양계의 역사를 엿볼 수 있게 해 준다.
소행성은 생명의 기초가 되는 분자들을 품고 있을 가능성이 있는 천체들이며 지구에서 생명의 기원에 대한 단서를 밝혀줄 수 있는 천체들이다.

 

베스타의 지질도는 독일 막스 플랑크 학회와 독일 우주항공 센타의 막스플랑크 태양계 연구소에 의해 제공된 카메라를 이용하여 촬영된 사진에 의해 구축될 수 있었다.
이 카메라는 팬크로 사진과 7개 대역의 컬러 필터를 이용한 사진을 촬영한다.
이렇게 촬영된 입체 사진들은 지질학적 해석을 돕는 표면의 지형 모델을 만들어내는데 사용되었다.

 

베스타의 지질학적 시간 규모는 일련의 거대 충돌 사건에 의해 구획된다.
우선 베니니아(Veneneia) 충돌 크레이터와 레아실비아(Rheasilvia) 충돌 크레이터는 베스타의 초기 역사에서 형성된 것이며 마르시아(Marcia) 충돌 크레이터는 후대에 생성된 것이다.

 

 

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

 

표2> 이카루스 저널에 개재된 윌리엄스와 동료들의 논문 자료.
지질도로부터 파생된 소행성 베스타의 지질학적 시간 규모를 표시하고 있다.
모델상의 연령 불확정성은 작은 소행성들의 충돌 유동성의 불확정성으로부터 기인하는 것이다.
* Ga = 십억년 소급 단위(billions of years ago) 

 

베스타에서 가장 오래된 지각은 베니니아 충돌이 발생하기 전에 생성되었다.
상대적 시간 규모는 오늘날까지 지표에 남아 있는 크레이터의 형성통계에 적용되는 두 개의 서로 다른 접근법으로부터 기인한 모델기반의 절대 연령으로 보충된다.

 

NASA 제트 추진 연구소의 던 우주선 부수석 과학자인 캐롤 레이몬드(Carol Raymond)의 설명은 다음과 같다.
"이러한 지도의 제작은 가시광선 및 적외선 맵핑 분광기와 감마선 및 중성자 탐지기와 같은 던 우주선의 다른 장비들로부터 취득된 조성 정보에 대한 내용 제공 뿐 아니라  베스타의 지질학적 역사를 보다 잘 이해하는데 핵심이 되는 일입니다. "

 

NASA 던 우주선의 목적은 목성과 화성 중간에 존재하는 소행성 벨트 상에 존재하는 가장 무거운 질량의 천체인 베스타와 세레스의 특징을 파악하는데 있으며, 이 우주선은 2007년 발사되었다.

 

2011년 7월부터 2012년 9월까지 던 우주선의 베스타 탐사자료에 의하면 베스타는 현무암질 운석의 원인이 된 천체일 것으로 생각되고 있으며 던 우주선은 베스타와 HED간의 연관성을 확증해주었다.
(HEDs, 하워르다이트-유크라이트-디오제나이트 운석(howardite-eucrite-diogenite))

 

현재 던 우주선은 소행성 벨트에서 가장 큰 천체인 세레스로 향하고 있으며 2015년 3월 도착 예정이다.

 

 

* 출처 : NASA Solar System Exploration 2014년 11월 17일 News Release
           http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=48443

 

참고 : 소행성 베스타를 비롯한 태양계의 다양한 작은 천체에 대한 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
          왜소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346957
          소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346956
          혜성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346955
          유성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346954

 

원문>

 

Geologic Maps of Vesta from NASA's Dawn Mission Published
17 Nov 2014
(Source: NASA/JPL/ASU)

Images from NASA's Dawn Mission have been used to create a series of high-resolution geological maps of the large asteroid Vesta, revealing the variety of surface features in unprecedented detail. These maps are included with a series of 11 scientific papers published this week in a special issue of the journal Icarus.

Geological mapping is a technique used to derive the geologic history of a planetary object from detailed analysis of surface morphology, topography, color and brightness information. A team of 14 scientists mapped the surface of Vesta using Dawn spacecraft data, led by three NASA-funded participating scientists: David A. Williams of Arizona State University, Tempe; R. Aileen Yingst of the Planetary Science Institute, Tucson, Arizona; and W. Brent Garry of the NASA Goddard Spaceflight Center, Greenbelt, Maryland.

"The geologic mapping campaign at Vesta took about two-and-a-half years to complete, and the resulting maps enabled us to recognize a geologic timescale of Vesta for comparison to other planets," said Williams.

Scientists discovered through these maps that impacts from several large meteorites have shaped Vesta's history. Asteroids like Vesta are remnants of the formation of the solar system, giving scientists a peek at its history. Asteroids could also harbor molecules that are the building blocks of life and reveal clues about the origins of life on Earth.

The geologic mapping of Vesta is enabled by images obtained by the framing camera provided by the Max Planck Institute for Solar System Research of the German Max Planck Society and the German Aerospace Center. This camera takes panchromatic images and seven bands of color-filtered images. Stereo photos are used to create topographic models of the surface that aid in the geologic interpretation.

Vesta's geologic timescale is determined by the sequence of large impact events, primarily by the Veneneia and Rheasilvia impacts in Vesta's early history and the Marcia impact in its late history. The oldest crust on Vesta pre-dates the Veneneia impact.The relative timescale is supplemented by model-based absolute ages from two different approaches that apply crater statistics to date the surface.

"This mapping was crucial for getting a better understanding of Vesta's geological history, as well as providing context for the compositional information that we received from other instruments on the spacecraft: the visible and infrared (VIR) mapping spectrometer and the gamma-ray and neutron detector (GRaND)," said Carol Raymond, Dawn's deputy principal investigator at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California.

The objective of NASA's Dawn mission is to characterize the two most massive objects in the main asteroid belt between Mars and Jupiter - Vesta and the dwarf planet Ceres. The spacecraft launched in 2007. Vesta, orbited by the Dawn spacecraft between July 2011 and September 2012, was thought to be the source of a unique set of basaltic meteorites (called HEDs, for howardite-eucrite-diogenite), and Dawn confirmed the Vesta-HED connection.

The Dawn spacecraft is currently on its way to Ceres, the largest object in the asteroid belt. Dawn will arrive at Ceres in March 2015.

Dawn uses ion propulsion in spiraling trajectories to travel from Earth to Vesta, orbit Vesta and then continue on to orbit the dwarf planet Ceres. Ion engines use very small amounts of onboard fuel, enabling a mission that would be unaffordable or impossible without them.

JPL manages the Dawn mission for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Dawn is a project of the directorate's Discovery Program, managed by NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. The University of California at Los Angeles (UCLA) is responsible for overall Dawn mission science. Orbital Sciences Corp. in Dulles, Virginia, designed and built the spacecraft. The German Aerospace Center, the Max Planck Institute for Solar System Research, the Italian Space Agency and the Italian National Astrophysical Institute are international partners on the mission team.

For more information about Dawn, visit:
http://www.nasa.gov/dawn
Elizabeth Landau
NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-6425
Elizabeth.Landau@jpl.nasa.gov

Robert Burnham
Arizona State University, Tempe, Ariz.
480-458-8207
Robert.Burnham@asu.edu