Лютеция ( обозначение малой планеты : 21 Lutetia ) — крупный астероид М-типа в главном поясе астероидов . Его диаметр составляет около 100 км (120 км вдоль главной оси). Он был открыт в 1852 году Германом Гольдшмидтом и назван в честь Лютеции , латинского названия Парижа .
Лютеция имеет неправильную форму и сильно покрыта кратерами, самый большой ударный кратер достигает 45 км в диаметре. Поверхность геологически неоднородна и пересечена системой борозд и уступов, которые предположительно являются трещинами. Он имеет высокую общую объемную плотность , что позволяет предположить, что он сделан из богатой металлами породы .
Зонд «Розетта» пролетел в пределах 3162 км (1965 миль) от Лютеции в июле 2010 года. [8] Это был самый большой астероид, посещенный космическим кораблем, пока «Рассвет» не прибыл к Весте в июле 2011 года.
Лютеция была обнаружена 15 ноября 1852 года Германом Гольдшмидтом с балкона его квартиры в Париже . [9] [10] Предварительная орбита астероида была рассчитана в ноябре-декабре 1852 года немецким астрономом Георгом Рюмкером и другими. [11] В 1903 году он был сфотографирован Эдвардом Пикерингом в обсерватории Гарвардского колледжа . Он рассчитал магнитуду сопротивления 10,8. [12]
Было зарегистрировано два звездных покрытия Лютецией, наблюдавшихся на Мальте в 1997 году и в Австралии в 2003 году, только с одной хордой каждая, что примерно согласуется с измерениями IRAS . [ нужна цитата ]
10 июля 2010 года европейский космический зонд «Розетта» пролетел мимо Лютеции на минимальном расстоянии 3168 ± 7,5 км со скоростью 15 километров в секунду на пути к комете 67P/Чурюмова-Герасименко . [4] Облет позволил получить изображения с разрешением до 60 метров на пиксель и покрыл около 50% поверхности, в основном в северном полушарии. [3] [8] 462 изображения были получены в 21 узкополосном и широкополосном фильтрах от 0,24 до 1 мкм. [8] Лютеция также наблюдалась с помощью визуализирующего спектрометра видимого и ближнего инфракрасного диапазона VIRTIS, а также были проведены измерения магнитного поля и плазменной среды. [3] [8]
Лютеция вращается вокруг Солнца на расстоянии примерно 2,4 а.е. во внутреннем поясе астероидов. Ее орбита лежит почти в плоскости эклиптики и умеренно эксцентрична. Орбитальный период Лютеции составляет 3,8 года. [13]
Облет Розетты показал, что масса Лютеции составляет (1,700 ± 0,017) × 1018 кг, [4] меньше предварительной оценки 2,57 × 10.18 кг. [14] Он имеет одну из самых высоких плотностей среди астероидов — 3,4 ± 0,3 г/см 3 . [3] С учетом возможной пористости 10–15% объемная плотность Лютеции превышает плотность типичного каменного метеорита. [4]
Лютеция относится к загадочным астероидам М-типа , [2] большинство из которых исторически считались почти полностью металлическими . [15] Однако радиолокационные наблюдения за М-типами показывают, что две трети из них, включая Лютецию, могут вместо этого состоять из силикатов, обогащенных металлами. [16] Действительно, телескопические спектры Лютеции показали плоский, низкочастотный спектр , подобный спектру углеродистых хондритов и астероидов C-типа и в отличие от металлических метеоритов , [17] свидетельства наличия гидратированных минералов, [18] обилия силикатов , [19] и более толстый реголит , чем у большинства астероидов. [20]
Зонд «Розетта» обнаружил, что астероид имеет умеренно красный спектр в видимом свете и практически плоский спектр в ближнем инфракрасном диапазоне . Никаких особенностей поглощения не обнаружено в диапазоне, охваченном наблюдениями, 0,4–3,5 мкм, что противоречит предыдущим наземным сообщениям о гидратированных минералах и богатых углеродом соединениях. Также не было обнаружено следов оливина . Однако космический аппарат наблюдал только половину Лютеции, поэтому полностью исключать существование этих фаз нельзя. Вместе с высокой объемной плотностью лютеции, эти результаты позволяют предположить, что лютеция либо состоит из энстатит-хондрита , либо может быть связана с богатым металлами и бедным водой углеродистым хондритом таких классов, как CB, CH или CR. [5] [21]
Наблюдения Розетты показали, что поверхность Лютеции покрыта реголитом , состоящим из рыхло агрегированных пылевых частиц размером 50–100 мкм. Его толщина оценивается в 3 км, и, возможно, именно поэтому он стал причиной смягчения очертаний многих крупных кратеров. [3] [8]
Фотографии зонда «Розетта » подтвердили результаты анализа кривой блеска 2003 года , который описал Лютецию как грубую сферу с «острыми и неправильными особенностями формы». [22] Исследование 2004–2009 годов показало, что Лютеция имеет невыпуклую форму, вероятно, из-за большого кратера Суспицио. [23] Пока неясно, подтверждают ли выводы Розетты это утверждение.
Анализ изображений Розетты в сочетании с фотометрическими кривыми блеска позволил определить положение северного полюса вращения Лютеции: RA =51,8° ± 0,4° , дек =+10,8° ± 0,4° . Это дает осевой наклон 96° (ретроградный ротатор), а это означает , что ось вращения примерно параллельна эклиптике, как у планеты Уран . [3]
Поверхность Лютеции покрыта многочисленными ударными кратерами и пересечена трещинами, уступами и бороздами, которые считаются поверхностными проявлениями внутренних трещин. На изображенном полушарии астероида всего 350 кратеров диаметром от 600 м до 55 км. На наиболее сильно кратерированных поверхностях (в регионе Ахайя) возраст кратеров составляет около 3,6 ± 0,1 миллиарда лет. [3]
Поверхность Лютеции разделена на семь регионов в зависимости от их геологического строения. Это Baetica (Bt), Achaia (AC), Etruria (Et), Narbonensis (Nb), Noricum (Nr), Паннония (Pa) и Raetia (Ra). Регион Баэтика расположен вокруг северного полюса (в центре изображения) и включает в себя скопление ударных кратеров диаметром 21 км, а также их ударные отложения. Это самая молодая наземная единица на Лютеции. Баэтика покрыта гладким слоем выброса толщиной около 600 м, частично погребенным под более древними кратерами. Другие особенности поверхности включают оползни, гравитационные осыпи и глыбы выброса размером до 300 м. Оползни и соответствующие обнажения горных пород коррелируют с изменениями альбедо и обычно более яркие. [3]
Двумя древнейшими регионами являются Ахайя и Норикум. Первый представляет собой удивительно плоскую местность с множеством ударных кратеров. Район Нарбоненсис совпадает с крупнейшим ударным кратером на Лютеции — Массилией. Он включает ряд более мелких единиц и модифицирован цепочками ямок и бороздками, образовавшимися в более позднюю эпоху. Два других региона — Паннония и Реция, вероятно, также представляют собой крупные ударные кратеры. Последний регион Норикум пересекает выраженная канавка длиной 10 км и глубиной около 100 м. [3]
Численное моделирование показало, что даже удар, образовавший самый большой кратер на Лютеции диаметром 45 км, серьезно разрушил, но не разрушил астероид. Таким образом, Лютеция, вероятно, сохранилась нетронутой с самого начала Солнечной системы. Существование линейных трещин и морфология ударного кратера также указывают на то, что внутренняя часть этого астероида обладает значительной прочностью и не представляет собой груду обломков , как многие меньшие астероиды. В совокупности эти факты позволяют предположить, что Лютецию следует отнести к первозданной планетезимали . [3]
Исследования структуры трещин на Лютеции привели астрономов к мысли, что на южной стороне Лютеции есть ударный кратер длиной около 45 километров, названный кратером Суспицио, но поскольку Розетта наблюдала только северную часть Лютеции, достоверно неизвестно, как он выглядит. , или существует ли он вообще. [24]
В марте 2011 года Рабочая группа по планетарной номенклатуре Международного астрономического союза согласовала схему наименования географических объектов Лютеции. Поскольку Лютеция была римским городом, кратеры астероида названы в честь городов Римской империи и прилегающих частей Европы во времена существования Лютеции. Его регионы названы в честь первооткрывателя Лютеции (Гольдшмидта) и в честь провинций Римской империи во времена Лютеции. Другие объекты названы в честь рек Римской империи и прилегающих частей Европы того времени. [25]
Состав Лютеции позволяет предположить, что она образовалась во внутренней части Солнечной системы, среди планет земной группы, и была выброшена в пояс астероидов в результате взаимодействия с одной из них. [26]