Dvärgplaneten Vesta hjälper forskare att bättre förstå den tidigaste eran i bildandet av vårt solsystem. Två nya artiklar som involverar forskare från University of California, Davis, använda data från meteoriter som härrör från Vesta för att lösa "problemet med den saknade manteln" och föra tillbaka vår kunskap om solsystemet till bara ett par miljoner år efter att det började bildas. Tidningarna publicerades i Naturkommunikation 14 september och Natur astronomi 30 sept.

Vesta är den näst största kroppen i asteroidbältet med en diameter på 500 kilometer. Den är tillräckligt stor för att ha utvecklats på samma sätt som stenig, jordiska kroppar som jorden, månen och Mars. Tidigt på, dessa var kulor av smält sten som värmdes upp av kollisioner. Järn och siderofiler, eller "järnälskande" element som rhenium, osmium, iridium, platina och palladium sjönk till mitten för att bilda en metallisk kärna, lämnar manteln fattig i dessa element. När planeten svalnade, en tunn fast skorpa bildades över manteln. Senare, meteoriter förde järn och andra element till skorpan.

Största delen av en planet som jorden är mantel. Men stenar av manteltyp är sällsynta bland asteroider och meteoriter.

"Om vi ​​tittar på meteoriter, vi har kärnmaterial, vi har skorpa, men vi ser inte mantel, sa Qing-Zhu Yin, professor i jord- och planetvetenskap vid UC Davis College of Letters and Science. Planetforskare har kallat detta "problemet med den saknade manteln".

I den senaste tiden Naturkommunikation papper, Yin och UC Davis doktorander Supratim Dey och Audrey Miller arbetade med första författaren Zoltan Vaci vid University of New Mexico för att beskriva tre nyligen upptäckta meteoriter som inkluderar mantelberg, kallas ultramafics, som inkluderar mineralolivin som en huvudkomponent. UC Davis-teamet bidrog med exakt analys av isotoper, skapa ett fingeravtryck som gjorde det möjligt för dem att identifiera meteoriterna som kommer från Vesta eller en mycket liknande kropp.

"Det här är första gången vi har kunnat prova Vestas mantel, " sa Yin. NASA:s Dawn-uppdrag observerade på distans stenar från den största sydpolens nedslagskrater på Vesta 2011 men hittade ingen mantelsten.

Undersöker det tidiga solsystemet

Eftersom den är så liten, Vesta bildade en fast skorpa långt innan större kroppar som jorden, månen och Mars. Så de siderofila elementen som ackumulerats i dess skorpa och mantel bildar ett register över det mycket tidiga solsystemet efter kärnbildning. Över tid, kollisioner har brutit bitar utanför Vesta som ibland faller till jorden som meteoriter.

Yins labb vid UC Davis hade tidigare samarbetat med ett internationellt team som tittade på element i månskorpan för att undersöka det tidiga solsystemet. I den andra tidningen, publiceras i Natur astronomi , Meng-Hua Zhu vid Macau University of Science and Technology, Yin och kollegor utökade detta arbete med Vesta.

"Eftersom Vesta bildades väldigt tidigt, det är en bra mall för att titta på hela historien om solsystemet, " sade Yin. "Detta driver oss tillbaka till två miljoner år efter början av solsystemets bildning."

Man hade trott att Vesta och de större inre planeterna kunde ha fått mycket av sitt material från asteroidbältet. Men ett nyckelfynd från studien var att de inre planeterna (Mercury, Venus, Jorden och månen, Mars och inre dvärgplaneter) fick det mesta av sin massa från att kollidera och smälta samman med andra stora, smälta kroppar tidigt i solsystemet. Asteroidbältet i sig representerar det överblivna materialet från planetbildning, men bidrog inte mycket till de större världarna.