(253) Матильда

(253) Мати́льда (нем. Mathilde) — астероид главного пояса, который принадлежит к тёмному спектральному классу C. Астероиды этого класса богаты различными углеродными соединениями, которые сильно поглощают свет, давая очень низкое альбедо. Матильда — один из немногих астероидов с крайне медленным вращением вокруг своей оси: она делает один оборот за 17,4 суток. Она была открыта 27 июня 1884 года австрийским астрономом Иоганном Пализой в Венской обсерватории[9] и назван в честь жены французского астронома Мориса Леви, ставшего впоследствии вице-директором Парижской обсерватории. Название было предложено сотрудником Парижской обсерватории В. А. Лебёфом (фр. V. A. Lebeuf), который просчитал орбитальные параметры Матильды[10].

Орбита астероида Матильда и его положение в Солнечной системе
(253) Матильда
Астероид

Снимок Матильды, сделанный зондом NEAR Shoemaker в 1997 году
Открытие[1]
Первооткрыватель Иоганн Пализа
Место обнаружения Вена
Дата обнаружения 12 ноября 1885
Альтернативные обозначения 1949 OL1; A915 TN
Категория Главное кольцо
Орбитальные характеристики[2]
Эпоха 14 марта 2012 года
JD 2456000.5
Эксцентриситет (e) 0,2665678
Большая полуось (a) 395,773 млн км
(2,6455804 а. е.)
Перигелий (q) 290,273 млн км
(1,9403539 а. е.)
Афелий (Q) 501,274 млн км
(3,3508069 а. е.)
Период обращения (P) 1571,737 сут (4,303 г.)
Средняя орбитальная скорость 17,982 км/с
Наклонение (i) 6,74296°
Долгота восходящего узла (Ω) 179,61903°
Аргумент перигелия (ω) 157,36574°
Средняя аномалия (M) 164,33429°
Физические характеристики[3]
Диаметр 52,8 км (IRAS)
66 × 48 × 46 км[4][5]
Масса (1,033 ± 0,044)⋅1017 кг[6]
Плотность 1,300 ± 0,2 г/см³[7]
Ускорение свободного падения на поверхности 0,00993 м/с²
2-я космическая скорость 0,02285 км/с
Период вращения 417,7 ч[8]
Спектральный класс C (Cb)
Видимая звёздная величина 15,4m (текущая)
Абсолютная звёздная величина 10,2m
Альбедо 0,0436
Средняя температура поверхности 174 К (−99 °C)
Текущее расстояние от Солнца 2,738 а. е.
Текущее расстояние от Земли 2,482 а. е.
Информация в Викиданных ?

В 1997 году Матильда стала третьим астероидом, изученным с близкого расстояния космическим аппаратом. Американская АМС NEAR Shoemaker, направлявшаяся к астероиду Эрос, с пролётной траектории сделала несколько сотен фотоснимков Матильды, на которых видно множество крупных кратеров. До 2010 года, когда рядом с астероидом (21) Лютеция пролетел КА «Розетта», Матильда оставалась самым крупным непланетным телом, изученным с помощью космического аппарата.

Исследования

Хотя астероид был известен более столетия, новые значимые исследования были проведены лишь в 1995 году, в ходе которых был определён необычно большой период вращения (свыше 17 суток) и установлена принадлежность астероида к углеродному спектральному классу C[11].

Но настоящий рывок в изучении Матильды был сделан чуть позднее, 27 июня 1997 года, когда американская АМС NEAR Shoemaker сблизилась с астероидом до расстояния в 1212 километра, пролетев мимо него со скоростью 9,93 км/с. Столь близкий пролёт позволил АМС сделать более 500 фотоснимков астероида (в том числе семь цветных)[12], которые, однако, из-за низкой скорости вращения астероида позволили картографировать только около 60% поверхности данного объекта[13]. Разрешение наиболее качественных из которых составило 180 метров на пиксель[14]. Также станция, на основе гравитационных возмущений, произвела замеры магнитного поля и массы астероида, а также определила его массу и плотность. Таким образом, Матильда стала третьим астероидом, после (951) Гаспры и (243) Иды, который был изучен с борта автоматической межпланетной станции.

Медленное вращение

Матильда — один из самых медленно вращающихся астероидов среди всех известных малых тел Солнечной системы, у большинство из которых периоды вращения вокруг своей оси лежат в диапазоне от 2 до 24 часов[15], в то время как период вращения Матильды превышает 17 земных суток. Первоначально учёными было выдвинуто два возможных объяснения столь медленного вращения: выброс летучих веществ с поверхности астероида, в направлении, противоположном вращению и приливные силы большого спутника. Однако на фотографиях, сделанных в 1997 году пролетавшим мимо астероида космическим аппаратом, не было обнаружено ни признаков выброса газов, ни спутников ярче 6—7m, что соответствует объектам диаметром 200—300 метров[16].

Один из крупнейших кратеров Матильды

На сегодняшний день принято считать, что уменьшение скорости вращения Матильды могло быть вызвано столкновением с другим относительно крупным астероидом диаметром порядка 3 км, образовавшим один из больших кратеров на Матильде. Данное тело при столкновении двигалось в направлении, противоположном вращению Матильды, чем придало ей при столкновении значительный импульс, обеспечивший сильнейшее торможение вращательного движения астероида[17].

Структура поверхности

Матильда — очень тёмный и старый астероид со средним радиусом около 26,4 км и объёмом в 78 000 км3, возраст которого оценивается приблизительно в 4 млрд лет[17]. Альбедо поверхности Матильды сопоставимо с альбедо свежего битума[18]. По химическому составу её поверхность близка к составу углеродных хондритов первого или второго типов (CI1 или CM2), встречающихся в найденных на Земле метеоритах, с преобладанием силикатных минералов[19]. Однако значение плотности (1300 кг/м3), измеренное приборами аппарата NEAR Shoemaker, составляет менее половины плотности типичных углеродистых хондритов, что может свидетельствовать о наличии пустот внутри астероида или его высокой пористости, которая может составлять до 50% от всего объёма этого тела. Это в свою очередь означает, что астероид представляет собой не монолитное тело, а конгломерат нескольких мелких тел, покрытых толстым слоем пыли (куча щебня)[6]. Однако обнаружение крупного 20-километрового кратера на поверхности заставляет предположить наличие в астероиде нескольких крупных внутренних компонентов[13]. Подобная внутренняя структура астероида делает неэффективным распространение ударных волн через астероид, что позволяет локализовать ущерб от столкновений и обеспечивает высокую сохранность деталей поверхности[5][7].

Всего на исследованной поверхности астероида было обнаружено 23 кратера, которые были названы в честь крупнейших угольных месторождений мира[20][21]. Самый крупный из них, кратер Кару (англ. Karoo), имеет диаметр 33,4 километра и глубину 5-6 км[5]. Более точно измерить глубину кратера не удалось, так как большая его часть на снимках оказалась в тени. Кратер Кару, как представляется, имеет более чёткие очертания и, вероятно, является наиболее молодым из крупных кратеров астероида. Второй по размеру кратер называется Ишикари (англ. Ishikari), и имеет диаметр 29,3 км. На стенах крупных кратеров встречаются мелкие ударные образования, однако там их плотность меньше, чем плотность на внутрикратерных поверхностях. Никаких различий в яркости и цвете среди кратеров выявлено не было, так что панорама поверхности астероида должна представлять собой довольно однотонное зрелище.

Следует отметить, что подобная сильно пористая структура характерна для многих углеродных астероидов C-класса, таких как (45) Евгения, (87) Сильвия, (90) Антиопа, (121) Гермиона. Возможно, что и тунгусский метеорит мог иметь похожую структуру[22].

См. также

Примечания
  1. Патрик Мур. «The Wandering Astronomer» (англ.). — CRC Press, 1999. — ISBN 0-7503-0693-9.
  2. При известных значениях большой полуоси , орбитального периода и эксцентриситета , орбитальная скорость астероида может быть определена по следующей формуле:
    For the circumference of an ellipse, see: H. St̀eocker, J. Harris. Handbook of Mathematics and Computational Science (англ.). — Springer, 1998. — P. 386. — ISBN 0-387-94746-9.
  3. При известных значениях большой полуоси , светового альбедо α, солнечной светимости , постоянной Стефана-Больцмана σ и инфракрасного альбедо астероида ε (~ 0,9) средняя температура астероида может быть определена по следующей формуле:
    См. также: Torrence V. Johnson, Paul R. Weissman, Lucy-Ann A. McFadden. Encyclopedia of the Solar System (англ.). — Elsevier, 2007. — P. 294. — ISBN 0-12-088589-1.
  4. NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde (англ.). Дата обращения: 26 сентября 2008. Архивировано 28 февраля 2012 года.
  5. J. Veverka et al. NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde: Overview (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 1999. — Vol. 140, no. 1. — P. 3—16. — doi:10.1006/icar.1999.6120. — .
  6. D. K. Yeomans et al. Estimating the mass of asteroid 253 Mathilde from tracking data during the NEAR flyby (англ.) // Science : journal. — 1997. — Vol. 278, no. 5346. — P. 2106—2109. — doi:10.1126/science.278.5346.2106. — . — PMID 9405343. Архивировано 1 октября 2007 года.
  7. NEAR's Flyby of 253 Mathilde: Images of a C Asteroid. Дата обращения: 28 сентября 2008. Архивировано 28 февраля 2012 года.
  8. Stefano Mottola et al. The slow rotation of 253 Mathilde (англ.) // Planetary and Space Science. — Elsevier, 1995. — Vol. 43, no. 12. — P. 1609—1613. — doi:10.1016/0032-0633(95)00127-1. — .
  9. Raab, Herbert Johann Palisa, the most successful visual discoverer of (англ.) (PDF). Astronomical Society of Linz (2002). Дата обращения: 27 августа 2007. Архивировано 28 сентября 2007 года.
  10. Schmadel, Lutz D. Dictionary of Minor Planet Names (англ.). — Fifth Revised and Enlarged Edition. — B., Heidelberg, N. Y.: Springer, 2003. — P. 36. — ISBN 3-540-00238-3.
  11. Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) Press Kit (англ.). Дата обращения: 28 сентября 2008. Архивировано 28 февраля 2012 года.
  12. Williams, David R. NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde (англ.). NASA (18 декабря 2001). Дата обращения: 10 августа 2006. Архивировано 18 августа 2006 года.
  13. Cheng, Andrew F. Implications of the NEAR mission for internal structure of Mathilde and Eros (англ.) // Advances in Space Research : journal. — Elsevier, 2004. — Vol. 33, no. 9. — P. 1558—1563. — doi:10.1016/S0273-1177(03)00452-6. — .
  14. NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde (NS SDC) (англ.). Дата обращения: 17 ноября 2008. Архивировано 28 февраля 2012 года.
  15. Lang, Kenneth R. 2. Asteroids and meteorites, Size, color and spin (англ.). NASA's Cosmos. NASA (2003). Дата обращения: 29 августа 2007. Архивировано 6 августа 2012 года.
  16. W. J. Merline et al. Search for Satellites of 253 Mathilde from Near-Earth Asteroid Rendezvous Flyby Data (англ.) // Meteoritics & Planetary Science : journal. — 1998. — Vol. 33, no. 1. — P. A105. — .
  17. Davis D. R. “The Collisional History of Asteroid 253 Mathilde”. Icarus [англ.]. 140 (1): 49–52. Bibcode:1999Icar..140...49D. DOI:10.1006/icar.1999.6123.
  18. Pon, Brian Pavement Albedo (англ.) (недоступная ссылка). Heat Island Group (30 июня 1999). Дата обращения: 27 августа 2007. Архивировано 29 августа 2007 года.
  19. Kelley, M. S.; Gaffey, M. J.; Reddy, V. (March 12–16, 2007). «Near-IR Spectroscopy and Possible Meteorite Analogs for Asteroid (253)». 38th Lunar and Planetary Science Conference: 2366, League City, Texas: Lunar & Planetary Institute. Дата обращения: 2007-08-29.
  20. Nomenclature Search Results: Mathilde (англ.). USGS. Дата обращения: 23 февраля 2022. Архивировано 20 марта 2021 года.
  21. Categories for Naming Features on Planets and Satellites (англ.). Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 24 июля 2015. Архивировано 4 января 2022 года.
  22. BBC News. Тунгусский метеорит: тайны больше нет?. Дата обращения: 28 сентября 2008.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.