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Das Studium von Asteroiden ist auch deshalb von Bedeutung, weil sie in vielen Fällen die früheste Entwicklungsgeschichte unseres Sonnensystems widerspiegeln. Aus der Analyse ihrer Oberflächenmorphologie und Zusammensetzung lassen sich Erkenntnisse über die Anfangszeit des Sonnensystems gewinnen. Deshalb wurde die amerikanische Raumsonde Dawn (engl. für Morgendämmerung) 2007 auf eine Reise in den Asteroidengürtel geschickt, um zunächst den Asteroiden Vesta zu erforschen, mit etwa 500 Kilometern Durchmesser der dritt- größte und zweitschwerste Asteroid im Hauptgürtel. Dawn untersuchte Vesta in den Jahren 2011 und 2012 für 14 Monate und sendete aus drei verschiedenen Umlaufbahnen Bilder der Oberfläche des Körpers sowie Daten zur Beschaffenheit und Struktur des Asteroiden zur Erde.

Furchenförmige Bruchstrukturen entlang des Äquators von Vesta, die mit dem Rheasilvia-Einschlag am Südpol entstanden sind. (© NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)Furchenförmige Bruchstrukturen entlang des Äquators von Vesta, die mit dem Rheasilvia-Einschlag am Südpol entstanden sind. (© NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)Dabei stellte sich heraus, dass Vesta eine Art Protoplanet ist, gewissermaßen ein Planet, der in seiner Entwicklung stehen geblieben ist, noch bevor er ein erdähnlicher Planet werden konnte. Ähnlich dem Mars oder dem Mond ist Vesta „differenziert“ und hat einen kleinen metallreichen Kern, einen Gesteinsmantel und eine Kruste. Spuren von Vulkanismus, der mit einer inneren Aufschmelzung einhergegangen sein könnte, konnten zwar nicht eindeutig identifiziert werden, aber mehrere Aufwölbungen unter der Oberfläche lassen dies dennoch vermuten.

Die auffälligsten Landschaftsmerkmale auf Vesta sind die vielen Einschlagskrater, die sich seit der Entstehung des Asteroiden angesammelt haben. Aufgrund der fehlenden Atmosphäre verwittern diese kaum und werden nur durch weitere Einschläge erodiert. Einige dieser Krater zeigen an ihren Rändern und auf den Kraterböden dunkles und helles Material, das durch den Einschlagsprozess freigelegt wurde. Dieses Material scheint in Linsen unter der Oberfläche Vestas verteilt zu sein oder aber es wird von dem Einschlagskörper mitgebracht. An einigen Stellen wird vermutet, dass das es sogar Wassereis in solchen Linsen unter der Oberfläche geben könnte.

Die größte, noch heute identifizierbare Kollision fand vor über einer Milliarde Jahren am Südpol Vestas statt. Dort schlug ein etwa 40 Kilometer großer Körper mit einer gewaltigen Wucht ein, sodass ein 500 Kilometer großes Einschlagsbecken entstand, das Rheasilvia genannt wird. Die Wucht dieses Einschlags erschütterte den gesamten Körper durch und durch und erzeugte neben einer riesigen Kratervertiefung auch Bruchstrukturen entlang des Äquators. Der Rheasilvia-Einschlag hätte Vesta beinahe zerstört.

Der Einschlag beförderte auch eine riesige Menge Material von der Oberfläche ins All. Diese Bruchstücke waren nun ebenfalls zu Asteroiden geworden und befinden sich auf einer ähnlichen Umlaufbahn wie Vesta selbst: Sie werden Vestoide oder die Vesta-Familie genannt. Durch gravitative Ablenkung von Planeten kann es passieren, dass sie zu NEAs werden und auf Bahnen gelangen, die die Erdumlaufbahn kreuzen, und als Meteoriten auf die Erde kommen. Messungen mit Spektrometern bestätigten, dass eine bestimmte Gruppe von Meteoriten auf der Erde von Vesta und ihrer Familie stammen. Nach Abschluss der Experimente flog die Raumsonde Dawn zum Zwergplaneten Ceres weiter, den sie im April 2015 erreichte.