Vesta ist einer der ältesten Himmelskörper in unserem Sonnensystem. Mit einem Durchmesser von rund 530 Kilometern handelt es sich bei diesem Asteroiden um einen Protoplaneten. Schon vor der Dawn-Mission hatten spektrale Untersuchungen ergeben, dass er eine differenzierte Struktur aus Kern, Mantel und Kruste aufweist – ähnlich wie ein terrestrischer Planet.

Der "Gamma Ray and Neutron Detector" an Bord von Dawn weist Elemente auf der Oberfläche von Vesta bis zu einigen Zentimetern Tiefe nach. Dies geschieht, indem das Gerät Gammastrahlen und Neutronen registriert, die bei Wechselwirkungen zwischen den geladenen Teilchen der kosmischen Strahlung und den unterschiedlichen Elementen auf der Oberfläche des Asteroiden erzeugt werden.

Mit Hilfe dieser Technik konnten die Wissenschaftler Wasserstoff im Lockermaterial auf der Oberfläche von Vesta kartieren. Dieser ist nicht homogen auf dem Asteroiden verteilt. Am meisten findet sich nahe des Äquators, in einer alten Umgebung, die eine niedrige Albedo, also ein geringes Rückstrahlvermögen aufweist und somit dunkel erscheint. Am wenigsten Wasserstoff findet sich dagegen im Einschlagbecken Rheasilvia, dem riesigen Krater auf der südlichen Hemisphäre von Vesta. Da sich der Einschlag, der den Krater erschuf, erst vor rund einer Milliarde Jahre ereignete, gehört Rheasilvia zu den jüngeren Strukturen auf dem Asteroiden. Allgemein ergab sich die Tendenz, dass die sich die Gehalte an Wasserstoff in den Gesteinen umgekehrt proportional zur Albedo verhalten, das heißt, je dunkler das Material, desto mehr Wasserstoff ist in ihm vorhanden. Der Wasserstoff liegt dabei aber nicht molekular als Gas vor, sondern ist in so genannte hydratisierte Minerale eingebunden.

Die Zusammensetzung von Vesta schließt dabei eigentlich das Vorkommen von Wasserstoff aus; es muss also eine externe Quelle gegeben haben. Der wahrscheinlichste Kandidat dafür sind wasserstoffhaltige Meteoriten wie zum Beispiel kohlige Chondriten. Da kohlige Chondrite auch elementaren Kohlenstoff enthalten und somit sehr dunkel sind, könnte dies auch erklären, warum der Wasserstoff bevorzugt in den dunklen Regionen auf Vesta auftritt.

Außer der Untersuchung des Wasserstoffgehalts zeigten die Forscher anhand der Gammastrahlen- und Neutronenanalysen, dass Vesta wohl tatsächlich die Quelle der so genannten HED-Meteoriten, den Howarditen, Diogeniten und Eukriten, ist. Das ergab eine Elementeanalyse des Himmelskörpers und ein anschließender Vergleich mit der Zusammensetzung der auf der Erde gefundenen HED-Meteoriten.

Dawn hat sich inzwischen von Vesta verabschiedet und auf den Weg zum Zwergplaneten Ceres gemacht. Während Vesta felsig ist, ist Ceres eisig. Seine Kruste besteht wahrscheinlich aus Silikatmineralen und Eis. Die Raumsonde wird Ceres im Februar 2015 erreichen und ihn fünf Monate lang aus einer Umlaufbahn untersuchen.