243 Ида — астероид из семейства Корониды пояса астероидов . Он был открыт 29 сентября 1884 года австрийским астрономом Иоганном Палисой в Венской обсерватории и назван в честь нимфы из греческой мифологии . Более поздние телескопические наблюдения классифицировали Иду как астероид S-типа , самый многочисленный тип во внутреннем поясе астероидов . 28 августа 1993 года Иду посетил беспилотный космический корабль Галилео по пути к Юпитеру . Это был второй астероид, посещённый космическим аппаратом, и первый, у которого был обнаружен естественный спутник.
Орбита Иды находится между планетами Марс и Юпитер, как и у всех астероидов главного пояса. Период обращения составляет 4,84 года, а период вращения — 4,63 часа. Средний диаметр Иды составляет 31,4 км (19,5 миль). Он имеет неправильную форму и вытянутую форму, по-видимому, состоит из двух крупных объектов, соединенных вместе. Его поверхность является одной из самых сильно кратерированных в Солнечной системе, с широким разнообразием размеров и возрастов кратеров.
Спутник Иды Дактиль был обнаружен участником миссии Энн Харч на снимках, полученных с Галилео . Он был назван в честь дактилей , существ, которые населяли гору Ида в греческой мифологии. Дактиль имеет диаметр всего 1,4 километра (0,87 мили), что составляет около 1/20 размера Иды. Его орбита вокруг Иды не может быть определена с большой точностью, но ограничения возможных орбит позволили грубо определить плотность Иды и показали, что она обеднена металлическими минералами. Дактиль и Ида имеют много общих характеристик, что предполагает общее происхождение.
Полученные с Галилео изображения и последующее измерение массы Иды дали новое представление о геологии астероидов S-типа. До пролета Галилео было предложено много различных теорий для объяснения их минерального состава. Определение их состава позволяет установить корреляцию между падением метеоритов на Землю и их происхождением в поясе астероидов. Данные, полученные с пролета, указали на астероиды S-типа как на источник обычных хондритовых метеоритов, наиболее распространенного типа, встречающегося на поверхности Земли.
Ида была открыта 29 сентября 1884 года австрийским астрономом Иоганном Палисой в Венской обсерватории . [13] Это было его 45-е открытие астероида. [1] Название Ида получила от Морица фон Куффнера , венского пивовара и астронома-любителя. [14] [15] В греческой мифологии Ида была нимфой Крита , которая воспитала бога Зевса . [16] Ида была признана членом семьи Корониды Киёцугу Хираямой , который в 1918 году предположил, что группа включает в себя остатки разрушенного тела-предшественника. [17]
Спектр отражения Иды был измерен 16 сентября 1980 года астрономами Дэвидом Дж. Толеном и Эдвардом Ф. Тедеско в рамках восьмицветного обзора астероидов (ECAS). [18] Его спектр совпал со спектром астероидов в классификации S-типа. [19] [20] Многие наблюдения Иды были сделаны в начале 1993 года Военно-морской обсерваторией США во Флагстаффе и обсерваторией Оук-Ридж . Они улучшили измерение орбиты Иды вокруг Солнца и уменьшили неопределенность ее положения во время пролета Галилео с 78 до 60 км (от 48 до 37 миль). [21]
В 1993 году Иду посетил направляющийся к Юпитеру космический зонд Галилео . Его встречи с астероидами Гаспра и Ида были вторичны по отношению к миссии к Юпитеру. Они были выбраны в качестве целей в ответ на новую политику НАСА, предписывающую планировщикам миссий учитывать пролеты астероидов для всех космических аппаратов, пересекающих пояс. [22] Ни одна из предыдущих миссий не пыталась совершить такой пролет. [23] Галилео был выведен на орбиту шаттлом Atlantis миссии STS -34 18 октября 1989 года. [24] Изменение траектории Галилео для приближения к Иде потребовало, чтобы он израсходовал 34 кг (75 фунтов) топлива . [25] Планировщики миссии откладывали решение о попытке пролета, пока не были уверены, что это оставит космическому аппарату достаточно топлива для завершения его миссии к Юпитеру. [26]
Траектория Галилео дважды проходила через пояс астероидов на пути к Юпитеру. Во время второго пересечения он пролетел мимо Иды 28 августа 1993 года со скоростью 12 400 м/с (41 000 футов/с) относительно астероида. [26] Бортовой тепловизор наблюдал за Идой с расстояния 240 350 км (149 350 миль) до ее наибольшего сближения в 2390 км (1490 миль). [16] [27] Ида был вторым астероидом после Гаспры, который был сфотографирован космическим аппаратом. [28] Около 95% поверхности Иды попало в поле зрения зонда во время пролета. [9]
Передача многих изображений Иды была задержана из-за постоянного отказа антенны с высоким коэффициентом усиления космического корабля . [29] Первые пять изображений были получены в сентябре 1993 года . [30] Они включали в себя мозаику астероида с высоким разрешением 31–38 м/ пиксель . [31] [32] Остальные изображения были отправлены в феврале 1994 года, [3] когда близость космического корабля к Земле позволяла осуществлять более высокую скорость передачи. [30] [33]
Данные, полученные в результате пролётов «Галилео» мимо Гаспры и Иды, а также более поздней миссии NEAR Shoemaker по исследованию астероидов, позволили провести первое исследование геологии астероидов . [34] Относительно большая поверхность Иды продемонстрировала разнообразные геологические особенности. [35] Открытие спутника Иды Дактиля , первого подтверждённого спутника астероида, дало дополнительные сведения о составе Иды. [36]
Ида классифицируется как астероид S-типа на основе наземных спектроскопических измерений . [37] Состав астероидов S-типа был неопределенным до пролетов Галилео , но интерпретировался как один из двух минералов, обнаруженных в метеоритах, упавших на Землю: обычный хондрит (OC) и каменистое железо . [12] Оценки плотности Иды ограничены менее чем 3,2 г/см 3 из-за долгосрочной стабильности орбиты Дактиля. [37] Это почти исключает каменисто-железный состав; если бы Ида состояла из 5 г/см 3 материала, богатого железом и никелем, она должна была бы содержать более 40% пустого пространства. [36]
Изображения Галилео также привели к открытию того, что на Иде происходит космическое выветривание , процесс, который заставляет старые регионы со временем становиться более красными. [17] [38] Тот же самый процесс влияет как на Иду, так и на ее луну, хотя Дактиль показывает меньшие изменения. [39] Выветривание поверхности Иды выявило еще одну деталь о ее составе: спектры отражения недавно открытых частей поверхности напоминали спектры метеоритов OC, но старые регионы соответствовали спектрам астероидов S-типа. [23]
Оба эти открытия — эффекты космического выветривания и низкая плотность — привели к новому пониманию взаимосвязи между астероидами S-типа и метеоритами OC. Астероиды S-типа являются наиболее многочисленным типом астероидов во внутренней части пояса астероидов. [23] Метеориты OC также являются наиболее распространенным типом метеоритов, обнаруженных на поверхности Земли. [23] Однако спектры отражения, измеренные с помощью дистанционных наблюдений астероидов S-типа, не совпадали со спектрами метеоритов OC. Пролет Galileo мимо Иды показал, что некоторые метеориты S-типа, в частности семейство Koronis, могут быть источником этих метеоритов. [39]
Масса Иды составляет от 3,65 до 4,99 × 10 16 кг. [40] Его гравитационное поле создает ускорение около 0,3–1,1 см/с 2 на его поверхности. [9] Это поле настолько слабое, что астронавт, стоящий на его поверхности, может перепрыгнуть с одного конца Иды на другой, а объект, движущийся со скоростью более 20 м/с (70 футов/с), может полностью покинуть астероид. [41] [42]
Ида — это отчетливо вытянутый астероид [43] с неровной поверхностью. [44] [45] Ида в 2,35 раза длиннее своей ширины [43] , а «талия» разделяет ее на две геологически разные половины. [30] Эта сужающаяся форма согласуется с тем, что Ида состоит из двух больших твердых компонентов, а рыхлый мусор заполняет промежуток между ними. Однако на снимках с высоким разрешением, полученных Galileo, таких обломков не было видно . [45] Хотя на Иде есть несколько крутых склонов, наклоненных примерно до 50°, наклон обычно не превышает 35°. [9] Неправильная форма Иды является причиной очень неравномерного гравитационного поля астероида. [46] Поверхностное ускорение наименьшее на концах из-за их высокой скорости вращения. Оно также низкое вблизи «талии», поскольку масса астероида сосредоточена в двух половинах, вдали от этого места. [9]
Поверхность Иды выглядит сильно кратерированной и в основном серой, хотя незначительные изменения цвета отмечают недавно образованные или открытые области. [16] Помимо кратеров, очевидны и другие особенности, такие как бороздки, гребни и выступы. Ида покрыта толстым слоем реголита , рыхлого мусора, который скрывает твердую породу под ним. Самые крупные, размером с валун, фрагменты мусора называются выбросами , несколько из которых были обнаружены на поверхности.
Поверхность Иды покрыта слоем измельченной породы, называемой реголитом , толщиной около 50–100 м (160–330 футов). [30] Этот материал образуется в результате ударных событий и перераспределяется по поверхности Иды геологическими процессами. [47] Галилей наблюдал свидетельства недавнего движения реголита вниз по склону . [48]
Реголит Иды состоит из силикатных минералов оливина и пироксена . [3] [49] Его внешний вид меняется со временем в результате процесса, называемого космическим выветриванием . [39] Из-за этого процесса старый реголит кажется более красным по сравнению со свежим обнажившимся материалом. [38]
Было идентифицировано около 20 крупных (40–150 м в поперечнике) блоков выброса, вкрапленных в реголит Иды. [30] [51] Блоки выброса представляют собой самые крупные части реголита. [52] Поскольку ожидается, что блоки выброса быстро разрушатся в результате ударных событий, те, что присутствуют на поверхности, должны были быть либо сформированы недавно, либо вскрыты ударным событием. [46] [53] Большинство из них расположены в кратерах Ласко и Мамонт, но они могли быть образованы не там. [53] Эта область притягивает обломки из-за нерегулярного гравитационного поля Иды. [46] Некоторые блоки могли быть выброшены из молодого кратера Адзурра на противоположной стороне астероида. [54]
Несколько основных структур отмечают поверхность Иды. Астероид, по-видимому, разделен на две половины, здесь называемые областью 1 и областью 2 , соединенные «талией». [30] Эта особенность могла быть заполнена обломками или выбита из астероида ударами. [30] [54]
Регион 1 Иды содержит две основные структуры. Одна из них — это выдающийся 40-километровый (25 миль) хребет под названием Таунсенд Дорсум , который простирается на 150 градусов вокруг поверхности Иды. [55] Другая структура — это большая впадина под названием Вена Регио . [30]
Регион 2 Иды включает несколько наборов борозд, большинство из которых имеют ширину 100 м (330 футов) или меньше и длину до 4 км (2,5 мили). [30] [56] Они расположены вблизи кратеров Мамонт, Ласко и Картчнер, но не связаны с ними. [52] Некоторые бороздки связаны с крупными ударными событиями, например, набор напротив Венского региона. [57]
Ида является одним из самых густонаселенных кратерами тел, когда-либо исследованных в Солнечной системе, [31] [44], и удары были основным процессом формирования его поверхности. [58] Кратерообразование достигло точки насыщения, что означает, что новые удары стирают свидетельства старых, оставляя общее количество кратеров примерно тем же. [59] Он покрыт кратерами всех размеров и стадий деградации, [44] и возрастом от свежих до таких же старых, как сама Ида. [30] Самый старый, возможно, образовался во время распада родительского тела семейства Корониды . [39] Самый большой кратер, Ласко, имеет почти 12 км (7,5 миль) в поперечнике. [45] [60] Регион 2 содержит почти все кратеры диаметром более 6 км (3,7 миль), но в Регионе 1 вообще нет крупных кратеров. [30] Некоторые кратеры расположены цепочками. [32]
Главные кратеры Иды названы в честь пещер и лавовых трубок на Земле. Например, кратер Адзурра назван в честь затопленной пещеры на острове Капри , также известной как Голубой грот . [61] Адзурра, по-видимому, является самым последним крупным ударом по Иде. [51] Выбросы от этого столкновения распределены прерывисто по Иде [38] и отвечают за крупномасштабные изменения цвета и альбедо по всей ее поверхности. [62] Исключением из морфологии кратера является свежий, асимметричный Фингал, который имеет резкую границу между дном и стеной с одной стороны. [63] Другой значительный кратер — Афон, который отмечает нулевой меридиан Иды . [11]
Кратеры имеют простую структуру: чашеобразные, без плоского дна и центральных пиков. [63] Они равномерно распределены вокруг Иды, за исключением выступа к северу от кратера Шукоутиан, который более гладкий и менее кратерированный. [64] Выброшенный в результате ударов материал оседает на Иде иначе, чем на планетах из-за его быстрого вращения, низкой гравитации и неправильной формы. [43] Покровы выброса располагаются асимметрично вокруг своих кратеров, но быстро движущийся выброс, который вырывается из астероида, навсегда теряется. [65]
Ида была классифицирована как астероид S-типа на основе сходства его спектров отражения с подобными астероидами. [12] S-типы могут разделять свой состав с каменно-железными или обычными хондритовыми (OC) метеоритами. [12] Состав внутренней части не был напрямую проанализирован, но предполагается, что он аналогичен материалу OC на основе наблюдаемых изменений цвета поверхности и объемной плотности Иды 2,27–3,10 г/см3 . [ 39] [66] Метеориты OC содержат различные количества силикатов оливина и пироксена , железа и полевого шпата . [67] Оливин и пироксен были обнаружены на Иде Галилеем . [3] Содержание минералов, по-видимому, однородно по всей ее протяженности. Галилео обнаружил минимальные изменения на поверхности, а вращение астероида указывает на постоянную плотность. [68] [69] Если предположить, что его состав аналогичен составу метеоритов OC, плотность которых колеблется от 3,48 до 3,64 г/см 3 , то Ида будет иметь пористость 11–42%. [66]
Внутри Иды, вероятно, содержится некоторое количество ударно-разрушенных пород, называемых мегареголитами . Слой мегареголитов Иды простирается от сотен метров под поверхностью до нескольких километров. Некоторые породы в ядре Иды могли быть раздроблены под крупными кратерами Мамонт, Ласко и Ундара. [69]
Ида является членом семейства астероидов пояса Корониды . [17] Ида вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 2,862 а.е. (428,1 Гм), между орбитами Марса и Юпитера . [3] [5] Иде требуется 4,84089 года, чтобы завершить один оборот. [5]
Ида вращается в ретроградном направлении с периодом вращения 4,63 часа (примерно 5 часов). [10] [43] [11] Рассчитанный максимальный момент инерции однородно плотного объекта такой же формы, как Ида, совпадает с осью вращения астероида. Это говорит об отсутствии значительных изменений плотности внутри астероида. [57] Ось вращения Иды прецессирует с периодом 77 тысяч лет из-за гравитации Солнца, действующей на несферическую форму астероида. [70]
Ида возникла в результате распада родительского тела Корониды диаметром около 120 км (75 миль). [10] Астероид-прародитель частично дифференцировался, и более тяжелые металлы мигрировали в ядро. [71] Ида унесла с собой незначительное количество этого материала ядра. [71] Неясно, как давно произошло событие разрушения. Согласно анализу процессов кратерообразования Иды, ее поверхности более миллиарда лет. [71] Однако это не согласуется с предполагаемым возрастом системы Ида-Дактиль, составляющим менее 100 миллионов лет; [72] маловероятно, что Дактиль из-за своего небольшого размера мог бы избежать уничтожения в результате крупного столкновения в течение более длительного времени. Разница в оценках возраста может быть объяснена повышенной скоростью образования кратеров из-за обломков разрушения родительского тела Корониды. [73]
У Иды есть луна под названием Дактиль, официальное обозначение (243) Ида I Дактиль . Она была обнаружена на снимках, полученных космическим аппаратом Галилео во время его пролета в 1993 году. Эти снимки предоставили первое прямое подтверждение существования астероидной луны. [36] В то время она была отделена от Иды расстоянием в 90 километров (56 миль), двигаясь по прямой орбите . Дактиль сильно кратерирован, как и Ида, и состоит из похожих материалов. Его происхождение неизвестно, но данные, полученные в ходе пролета, свидетельствуют о том, что он возник как фрагмент родительского тела Корониды.
Дактиль был обнаружен 17 февраля 1994 года участницей миссии Галилео Энн Харч во время изучения отложенных загрузок изображений с космического корабля. [3] Галилео сделал 47 снимков Дактиля за период наблюдения в 5,5 часов в августе 1993 года. [76] Космический корабль находился в 10 760 километрах (6 690 миль) от Иды [77] и в 10 870 километрах (6 750 миль) от Дактиля, когда было сделано первое изображение луны, за 14 минут до того, как Галилео приблизился к ней на максимальное расстояние. [78]
Первоначально дактиль был обозначен как 1993 (243) 1. [77] [79] Он был назван Международным астрономическим союзом в 1994 году [79] в честь мифологических дактилей , населявших гору Ида на острове Крит. [80] [81]
Дактиль — это «яйцевидный» [36], но «удивительно сферический» [80] объект размером 1,6 на 1,4 на 1,2 километра (0,99 на 0,87 на 0,75 мили). [36] Он ориентирован так, что его самая длинная ось направлена в сторону Иды. [36] Как и у Иды, на поверхности Дактиля наблюдается кратерирование насыщения. [36] Он отмечен более чем дюжиной кратеров диаметром более 80 м (260 футов), что указывает на то, что луна претерпела множество столкновений за свою историю. [16] По крайней мере шесть кратеров образуют линейную цепочку, что предполагает, что она была вызвана местными обломками, возможно, выброшенными из Иды. [36] Кратеры Дактиля могут содержать центральные пики, в отличие от тех, что обнаружены на Иде. [82] Эти особенности и сфероидальная форма Дактиля подразумевают, что луна контролируется гравитацией, несмотря на ее небольшой размер. [82] Как и у Иды, его средняя температура составляет около 200 К (−73 °C; −100 °F). [3]
Дактиль имеет много общих характеристик с Идой. Их альбедо и спектры отражения очень похожи. [83] Небольшие различия указывают на то, что процесс космического выветривания на Дактиле менее активен. [39] Его небольшой размер сделал бы образование значительных объемов реголита невозможным. [39] [77] Это контрастирует с Идой, которая покрыта толстым слоем реголита.
Два крупнейших изображенных кратера на Дактиле были названы Акмон / ˈ æ k m ə n / и Целмис / ˈ s ɛ l m ɪ s / , в честь двух мифологических дактилей. Акмон является самым большим кратером на изображении выше, а Целмис находится в нижней части изображения, в основном скрыт в тени. Кратеры имеют диаметр 300 и 200 метров соответственно. [84]
Орбита Дактиля вокруг Иды точно не известна. Галилео находился в плоскости орбиты Дактиля, когда было сделано большинство снимков, что затрудняло определение его точной орбиты. [37] Дактиль вращается в прямом направлении [85] и наклонен примерно на 8° к экватору Иды. [76] Согласно компьютерному моделированию, перицентр Дактиля должен находиться более чем в 65 км (40 миль) от Иды, чтобы он оставался на стабильной орбите. [86] Диапазон орбит, полученных в результате моделирования, был сужен необходимостью прохождения орбит через точки, в которых Галилео наблюдал Дактиля в 16:52:05 UT 28 августа 1993 года, примерно в 90 км (56 миль) от Иды на долготе 85°. [87] [88] 26 апреля 1994 года космический телескоп Хаббл наблюдал Иду в течение восьми часов и не смог обнаружить Дактиля. Он мог бы наблюдать его, если бы он находился на расстоянии более 700 км (430 миль) от Иды. [37]
Если бы Дактиль находился на круговой орбите на том расстоянии, на котором он был замечен, его орбитальный период составил бы около 20 часов. [83] Его орбитальная скорость составляет примерно 10 м/с (33 фута/с), «примерно скорость быстрого бега или медленно брошенного бейсбольного мяча». [37]
Дактиль мог возникнуть в то же время, что и Ида, [89] в результате разрушения родительского тела Корониды. [53] Однако он мог образоваться и позже, возможно, как выброс от большого удара по Иде. [90] Крайне маловероятно, что он был захвачен Идой. [78] Дактиль мог подвергнуться сильному удару около 100 миллионов лет назад, что уменьшило его размер. [71]
Семейства Эос и Корониды... полностью относятся к типу S, что редко встречается на их гелиоцентрических расстояниях...
Почти через месяц после успешной фотосессии космический аппарат Galileo на прошлой неделе завершил передачу на Землю портрета второго астероида, когда-либо полученного из космоса, с высоким разрешением. Известный как 243 Ida, астероид был сфотографирован со среднего расстояния всего 3400 километров примерно за 3,5 минуты до наибольшего сближения Galileo 28 августа.
Хондриты естественным образом делятся на пять классов состава, из которых три имеют очень похожий минеральный состав, но разные пропорции металла и силикатов. Все три содержат обильное железо в трех различных формах (оксид железа в силикатах, металлическое железо и сульфид железа), обычно все три достаточно обильны, чтобы классифицироваться как потенциальные руды. Все три содержат полевой шпат (алюмосиликат кальция, натрия и калия), пироксен (силикаты с одним атомом кремния на каждый атом магния, железа или кальция), оливин (силикаты с двумя атомами железа или магния на атом кремния), металлическое железо и сульфид железа (минерал троилит ). Эти три класса, называемые в совокупности обычными хондритами, содержат совершенно разное количество металла.
Когда родился Зевс, Рея поручила опеку над своим сыном дактилам Иды, которые суть те же самые, что и те, которых называют куретами. Они пришли из критской Иды — Геракл, Пэонай, Эпимед, Иасий и Идас.
{{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь ){{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
