253 Матильда

Астероид

Матильда ( обозначение малой планеты : 253 Mathilde ) — астероид в промежуточном поясе астероидов диаметром около 50 километров, который был открыт австрийским астрономом Иоганном Палисой в Венской обсерватории 12 ноября 1885 года. Он имеет относительно эллиптическую орбиту , для которой требуется более четыре года, чтобы облететь Солнце. Этот кувыркающийся астероид имеет необычно низкую скорость вращения : ему требуется 17,4 дня, чтобы совершить оборот на 360° вокруг своей оси. Это примитивный астероид C-типа , что означает, что на поверхности имеется высокая доля углерода ; придавая ему темную поверхность, которая отражает только 4% падающего на нее света. ^[8]

Матильду посетил космический корабль NEAR Shoemaker в июне 1997 года на пути к астероиду 433 Эрос . Во время небольшого пролета космический корабль сфотографировал полушарие астероида, обнаружив множество крупных кратеров, образовавших впадины на поверхности. Это был первый углеродистый астероид, который был исследован, и до посещения 21 Лютеции в 2010 году он был крупнейшим астероидом, который посетил космический корабль .

История наблюдений

Анимация траектории движения NEAR Шумейкера с 19 февраля 1996 г. по 12 февраля 2001 г.
  РЯДОВЫЙ Сапожник ;   433 Эрос ;  Земля ;  253 Матильда ;  Солнце ;

В 1880 году Иоганну Палиса, директору Австрийской военно-морской обсерватории ( 538 ), была предложена должность ассистента в только что построенной Венской обсерватории . Хотя эта работа представляла собой понижение в должности для Иоганна, она дала ему доступ к новому 27-дюймовому (690 мм) рефрактору , самому большому телескопу в мире на тот момент. К этому моменту Иоганн уже открыл 27 астероидов, и перед тем, как уйти на пенсию, он будет использовать венские 27-дюймовые (690 мм) и 12-дюймовые (300 мм) инструменты, чтобы найти еще 94 астероида. ^[9]

Среди его открытий был астероид 253 Матильда, найденный 12 ноября 1885 года. Начальные элементы орбиты астероида были затем вычислены В. А. Лебефом, другим австрийским астрономом, работавшим в Парижской обсерватории . ^[10] Название астероиду предложил Лебеф в честь Матильды, жены Морица Леви , который был заместителем директора обсерватории в Париже. ^{[1] [10]}

В 1995 году наземные наблюдения установили, что Матильда является астероидом C-типа . Также было обнаружено, что у него необычно длинный период вращения - 418 часов. ^[10]

27 июня 1997 года космический корабль NEAR Shoemaker прошел на расстоянии 1212 км от Матильды, двигаясь со скоростью 9,93 км/с. Такой близкий подход позволил космическому кораблю сделать более 500 изображений поверхности ^[8] и предоставил данные для более точного определения размеров и массы астероида (на основе гравитационного возмущения космического корабля). ^[5] Однако во время пролета было получено изображение только одного полушария Матильды. ^[11] Это был лишь третий астероид, полученный с близкого расстояния, после 951 Гаспра и 243 Ида .

Характеристики

Дамодар, кратер шириной 20 км на острове Матильда.

Последовательность изображений Матильды во время пролета NEAR Шумейкера

Матильда очень темная, с альбедо , сравнимым со свежим асфальтом [ ^12] и, как полагают, имеет тот же состав, что и углеродистые хондритовые метеориты CI1 или CM2 , с поверхностью, в которой преобладают слоистые силикатные минералы . ^[13] На астероиде имеется ряд чрезвычайно крупных кратеров , отдельные кратеры названы в честь угольных месторождений и бассейнов по всему миру. ^[14] Два крупнейших кратера, Исикари (29,3 км) и Кару (33,4 км), имеют ширину, равную среднему радиусу астероида. ^[4] Судя по угловатым краям кратеров, удары откололи от астероида большие объемы. ^[8] В кратерах была видна однородность яркости и цвета, не было видно наслоений, поэтому внутренняя часть астероида должна быть очень однородной. Имеются признаки движения материала в направлении спуска. ^[4]

Плотность, измеренная NEAR Shoemaker, составила 1300 кг/м ³ , что вдвое меньше плотности типичного углистого хондрита; это может указывать на то, что астероид представляет собой очень рыхло упакованную груду обломков . ^[5] То же самое можно сказать и о нескольких астероидах C-типа, изученных наземными телескопами, оснащенными системами адаптивной оптики ( 45 Евгения , 90 Антиопа , 87 Сильвия и 121 Гермиона ). До 50% внутреннего объема Матильды занимает открытое пространство. Однако существование уступа длиной 20 км может указывать на то, что астероид действительно обладает некоторой структурной прочностью, поэтому он может содержать некоторые крупные внутренние компоненты. ^[11] Низкая внутренняя плотность является неэффективным передатчиком ударной волны через астероид, что также помогает в высокой степени сохранить особенности поверхности. ^[4]

Орбита Матильды эксцентрична и достигает внешних пределов пояса. Тем не менее, орбита целиком лежит между орбитами Марса и Юпитера ; он не пересекает планетные орбиты. Он также имеет один из самых медленных периодов вращения среди известных астероидов — период вращения большинства астероидов составляет от 2 до 24 часов. ^[15] Из-за низкой скорости вращения, NEAR Shoemaker, к сожалению, смог сфотографировать только 60% поверхности астероида. Низкая скорость вращения может быть объяснена спутником, вращающимся вокруг астероида, но поиск изображений NEAR не выявил ни одного объекта диаметром более 10 км, что в 20 раз превышает радиус Матильды. ^[16]

Смотрите также

• Список кратеров на 253 Матильде

Рекомендации

1. Мур, сэр Патрик (1999). Странствующий астроном . ЦРК Пресс. стр. 59-61. ISBN 0-7503-0693-9. ОЛ  6899638М.
2. Если не указано иное, параметры соответствуют: Йоманс, Дональд К. (29 августа 2003 г.). «253 Матильда». Обозреватель базы данных малых корпусов JPL . НАСА . Проверено 12 мая 2016 г.
3. Для большой полуоси a , периода обращения T и эксцентриситета e средняя орбитальная скорость определяется выражением:

   ${\displaystyle {\begin{aligned}v_{o}&={\frac {2\pi a}{T}}\left[1-{\frac {e^{2}}{4}}-{\frac {3e^{4}}{64}}-\dots \right]\\&=18.31\ {\mbox{km/s}}\left[1-0.0177-0.00008-\cdots \right]\\&\approx 17.98\ {\mbox{km/s}}\\\end{aligned}}\!\,}$

   О длине эллипса см.: H. Steocker; Дж. Харрис (1998). Справочник по математике и информатике . Спрингер. стр. 386. ISBN. 0-387-94746-9.
4. Дж. Веверка; и другие. (1999). «Встреча NEAR с астероидом 253 Матильда: обзор». Икар . 140 (1): 3–16. Бибкод : 1999Icar..140....3В. дои : 10.1006/icar.1999.6120 .
5. Д.К. Йоманс; и другие. (1997). «Оценка массы астероида 253 Матильда на основе данных отслеживания во время пролета NEAR». Наука . 278 (5346): 2106–9. Бибкод : 1997Sci...278.2106Y. дои : 10.1126/science.278.5346.2106. ПМИД  9405343.
6. Стефано Моттола; и другие. (1995). «Медленное вращение 253 Матильды». Планетарная и космическая наука . 43 (12): 1609–1613. Бибкод : 1995P&SS...43.1609M. дои : 10.1016/0032-0633(95)00127-1.
7. Для альбедо астероида α , большой полуоси a , солнечной светимости , постоянной Стефана – Больцмана σ и инфракрасной излучательной способности астероида ε (≈ 0,9) приблизительная средняя температура T определяется выражением: ${\displaystyle L_{0}}$

   ${\displaystyle {\begin{aligned}T&=\left({\frac {(1-\alpha )L_{0}}{\epsilon \sigma 16\pi a^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=\left({\frac {(1-0.0436)(3.827\times 10^{26}\ {\mbox{W}})}{0.9(5.670\times 10^{-8}\ {\mbox{W/m}}^{2}{\mbox{K}}^{4})16\cdot 3.142(3.959\times 10^{11}\ {\mbox{m}})^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=173.7\ {\mbox{K}}\end{aligned}}}$

   См.: Торренс В. Джонсон; Пол Р. Вайсман; Люси-Энн А. Макфадден (2007). Энциклопедия Солнечной системы. Эльзевир. стр. 294. ISBN 978-0-12-088589-3.
8. Williams, Дэвид Р. (18 декабря 2001 г.). «БЛИЖАЙШИЙ пролет астероида 253 Матильда». НАСА. Архивировано из оригинала 18 августа 2006 года . Проверено 10 августа 2006 г.
9. Рааб, Герберт (2002). «Иоганн Палиса, самый успешный визуальный первооткрыватель» (PDF) . Астрономическое общество Линца. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 года . Проверено 27 августа 2007 г.
10. Сэвидж, Д.; Янг, Л.; Диллер, Г.; Тулуза, А. (февраль 1996 г.). «Пресс-кит по встрече околоземных астероидов (NEAR)» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 марта 2012 года . Проверено 29 августа 2007 г.
11. Ченг, Эндрю Ф. (2004). «Последствия миссии NEAR для внутренней структуры Матильды и Эроса». Достижения в космических исследованиях . 33 (9): 1558–1563. Бибкод : 2004AdSpR..33.1558C. дои : 10.1016/S0273-1177(03)00452-6.
12. Пон, Брайан (30 июня 1999 г.). «Тротуар Альбедо». Группа островов тепла. Архивировано из оригинала 29 августа 2007 года . Проверено 27 августа 2007 г.
13. Келли, М.С.; Гаффи, MJ; Редди, В. (12–16 марта 2007 г.). «Ближняя ИК-спектроскопия и возможные аналоги метеорита астероида (253)». 38-я конференция по наукам о Луне и планетах . Лиг-Сити, Техас: Институт Луны и планет. п. 2366. Бибкод : 2007LPI....38.2366K.
14. Блю, Дженнифер (29 августа 2007 г.). «Категории для обозначения объектов на планетах и ​​спутниках». Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 24 августа 2007 года . Проверено 29 августа 2007 г.
15. Ланг, Кеннет Р. (2003). «2. Астероиды и метеориты. Размер, цвет и вращение». Космос НАСА . НАСА. Архивировано из оригинала 26 мая 2024 года . Проверено 29 августа 2007 г.
16. У. Дж. Мерлин; и другие. (1998). «Поиск спутников 253 Матильды по данным сближения с околоземным астероидом». Метеоритика и планетология . 33 (С4): А105. Бибкод : 1998M&PSA..33..105M. дои : 10.1111/j.1945-5100.1998.tb01327.x .

Внешние ссылки

• Боуэлл, Тед и Коэн, Брюс (2 сентября 2007 г.). «База данных элементов орбит астероидов». Обсерватория Лоуэлла . Проверено 2 сентября 2007 г.
• Персонал (28 августа 2007 г.). «Обстоятельства открытия: пронумерованные малые планеты». Центр малых планет. Архивировано из оригинала 10 мая 2008 года . Проверено 2 сентября 2007 г.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
• Холл, Алан (30 июня 1997 г.). «РЯДОМ с Матильдой». Научный американец . Проверено 29 августа 2007 г.
• Родительская страница Flyby gif
• 253 Матильда на AstDyS-2, Астероиды — Динамическая площадка
  • Эфемериды  · Прогноз наблюдений  · Информация об орбите  · Собственные элементы  · Информация наблюдений
• 253 Матильда в базе данных малых корпусов JPL.
  • Близкое сближение  · Открытие  · Эфемериды  · Диаграмма орбит  · Элементы орбиты  · Физические параметры