Planetforskare vid Curtin University har kastat lite ljus över de tumultartade tidiga dagarna av den i stort sett bevarade protoplaneten Asteroid 4 Vesta, den näst största asteroiden i vårt solsystem.

Forskningsledare professor Fred Jourdan, från Curtin University's School of Earth and Planetary Sciences, sa Vesta är av enormt intresse för forskare som försöker förstå mer om vad planeter är gjorda av, och hur de utvecklats.

"Vesta är den enda i stort sett intakta asteroiden som visar fullständig differentiering med en metallisk kärna, en silikatmantel och en tunn basaltisk skorpa, och den är också väldigt liten, med en diameter på endast cirka 525 kilometer, " sa professor Jourdan.

"På sätt och vis är det som en babyplanet, och därför är det lättare för forskare att förstå det än att säga, en fullt utvecklad, stor, stenig planet."

För att ge dig en uppfattning om dess storlek, du kan klämma in minst tre asteroider i Vesta-storlek sida vid sida i delstaten New South Wales, Australien.

Vesta besöktes av rymdfarkosten NASA Dawn 2011, när det observerades att asteroiden hade en mer komplex geologisk historia än man tidigare trott. Med syftet att hoppas kunna förstå mer om asteroiden, Curtins forskargrupp analyserade välbevarade prover av vulkaniska meteoriter som hittats i Antarktis och som identifierades ha fallit till jorden från Vesta.

"Med hjälp av en argon-argon-dateringsteknik, vi fick en serie mycket exakta åldrar för meteoriterna, som gav oss fyra mycket viktiga delar av ny information om tidslinjer på Vesta, " sa professor Jourdan.

"För det första, data visade att Vesta var vulkaniskt aktiv i minst 30 miljoner år efter dess ursprungliga bildande, som hände 4, 565 miljoner år sedan. Även om detta kan verka kort, det är faktiskt betydligt längre än vad de flesta andra numeriska modeller förutspådde, och var oväntat för en så liten asteroid.

"Med tanke på att alla värmeavgivande radioaktiva grundämnen som aluminium 26 skulle ha förfallit helt vid den tiden, vår forskning tyder på att fickor av magma måste ha överlevt på Vesta, och var potentiellt relaterade till ett långsamt kylande partiellt magmahav beläget inuti asteroidens skorpa."

Medforskare Dr Trudi Kennedy, också från Curtin's School of Earth and Planetary Sciences, sa att forskningen också visade tidsramarna när mycket stora nedslag från asteroider som träffade Vesta skar ut kratrar på tio eller fler kilometer djupa från asteroidens vulkaniskt aktiva skorpa.

"För att sätta detta i perspektiv, föreställ dig en stor asteroid som slår in på den stora vulkaniska ön Hawaii och gräver ut en krater på 15 kilometer djup – det ger dig en uppfattning om vilken tumultartad aktivitet som hände på Vesta under de tidiga dagarna av vårt solsystem, " sa Dr Kennedy.

Forskare undersökte ytterligare data för att förstå vad som hände djupare i asteroiden genom att beräkna hur lång tid det tog för Vestas djupa jordskorpa att svalna. Vissa av dessa stenar var belägna för djupt i jordskorpan för att kunna påverkas av asteroidnedslag, och ändå, är relativt nära manteln, de påverkades starkt av protoplanetens naturliga värmegradient och omvandlades som ett resultat.

"Vad som gör detta intressant är att våra data ytterligare bekräftar förslaget att de första flödena av utbruten lava på Vesta begravdes djupt in i dess skorpa av nyare lavaflöden, i huvudsak lägga dem ovanpå varandra. De "kokades" sedan av värmen från protoplanetens mantel, modifiera stenarna, " sa Dr Kennedy.

Teamet drog också slutsatsen att de meteoriter som de analyserade grävdes ut från Vesta under ett stort nedslag, för kanske 3,5 miljarder år sedan, och agglomererades djupt in i en stenhögasteroid, där de var skyddade från eventuella efterföljande stötar.

En bråtehögsasteroid bildas när en grupp utskjutna stenar samlas under sin egen gravitation, skapa en asteroid som i huvudsak är en hög med stenar som klumpas ihop.

"Detta är väldigt spännande för oss eftersom våra nya data ger massor av ny information om de första 50 miljoner åren eller så av Vestas tidiga historia, som eventuella framtida modeller nu måste ta hänsyn till, " sa Dr Kennedy.

"Det väcker också poängen att om vulkanismen kunde vara längre än man tidigare trott på protoplaneten, då kanske vulkanismen på den tidiga jorden själv kan ha varit mer energisk än vi för närvarande tror."