Interested Article - (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 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 .

Орбита астероида Матильда и его положение в Солнечной системе

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 .

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) , которые, однако, из-за низкой скорости вращения астероида позволили картографировать только около 60 % поверхности данного объекта . Разрешение наиболее качественных из которых составило 180 метров на пиксель . 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 , 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—7 ^m , что соответствует объектам диаметром 200—300 метров .

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 .

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 . Альбедо поверхности Матильды сопоставимо с альбедо свежего битума . 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 . 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 ) . Однако обнаружение крупного 20-километрового кратера на поверхности заставляет предположить наличие в астероиде нескольких крупных внутренних компонентов . Подобная внутренняя структура астероида делает неэффективным распространение ударных волн через астероид, что позволяет локализовать ущерб от столкновений и обеспечивает высокую сохранность деталей поверхности .

Всего на исследованной поверхности астероида было обнаружено 23 кратера, которые были названы в честь крупнейших угольных месторождений мира . Самый крупный из них, кратер Кару ( англ. Karoo), имеет диаметр 33,4 километра и глубину 5-6 км . 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.

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 .

Кратеры

Матильда. Крупнейший кратер (затенён) — Карру

В этом списке представлены наименованные кратеры астероида (253) Матильда . Они названы в честь крупнейших угольных месторождений мира .

Русское название	Латинское название	Диаметр, км	Эпоним
Ахен	Aachen	4,8	Ахен , Германия
Баганур	Baganur	16,4	Баганур , Монголия
Бенхэм	Benham	2,2	, США
Клэкманнан	Clackmannan	2,8	, Шотландия
Дамодар	Damodar	28,7	Дамодар , Индия
Энугу	Enugu	5,9	Энугу , Нигерия
Исикари	Ishikari	29,3	Исикари , Япония
Джерада	Jerada	2,5	Джерада , Марокко
Цзиси	Jixi	19,9	Цзиси , Китай
Калимантан	Kalimantan	2,7	Калимантан , Индонезия
Карру	Karoo	33,4	Карру , ЮАР
Кузнецк	Kuznetsk	28,5	Кузнецк , Россия
Лотарингия	Lorraine	4,1	Лотарингия , Франция
Люблин	Lublin	6,5	Люблин , Польша
Марица	Maritsa	2,4	Марица , Болгария
Матануска	Matanuska	2,9	, США
Мульгилда	Mulgildie	2,5	, Австралия
Оахака	Oaxaca	5,2	Оахака , Мексика
Отаго	Otago	7,9	Отаго , Новая Зеландия
Кветта	Quetta	3,2	Кветта , Пакистан
Симилкамин	Similkameen	3,4	, Канада
Теруэль	Teruel	7,6	Теруэль , Испания
Сулия	Zulia	12,3	Сулия , Венесуэла

См. также

Примечания

Патрик Мур . (англ.) . — CRC Press , 1999. — ISBN 0-7503-0693-9 .
При известных значениях большой полуоси $a$ $a$ , орбитального периода $T$ $T$ и эксцентриситета $e$ $e$ , орбитальная скорость астероида $v_{o}$ $v_{o}$ может быть определена по следующей формуле:

${\begin{aligned}v_{o}&={\frac {2\pi a}{T}}\left[1-{\frac {e^{2}}{4}}-{\frac {3e^{4}}{64}}-\dots \right]\\&=18,31\ {\mbox{km/s}}\left[1-0,0177-0,00008-\cdots \right]\\&\approx 17,98\ {\mbox{km/s}}\\\end{aligned}}$ ${\begin{aligned}v_{o}&={\frac {2\pi a}{T}}\left[1-{\frac {e^{2}}{4}}-{\frac {3e^{4}}{64}}-\dots \right]\\&=18,31\ {\mbox{km/s}}\left[1-0,0177-0,00008-\cdots \right]\\&\approx 17,98\ {\mbox{km/s}}\\\end{aligned}}$

For the circumference of an ellipse, see: H. St̀eocker, J. Harris. (англ.) . — Springer, 1998. — P. 386. — ISBN 0-387-94746-9 .
При известных значениях большой полуоси $a$ $a$ , светового альбедо α , солнечной светимости $L_{0}$ $L_0$ , постоянной Стефана-Больцмана σ и инфракрасного альбедо астероида ε (~ 0,9) средняя температура астероида $T$ $T$ может быть определена по следующей формуле:

${\begin{aligned}T&=\left({\frac {(1-\alpha)L_{0}}{\epsilon \sigma 16\pi a^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=\left({\frac {(1-0,0436)(3,827\times 10^{26}\ {\mbox{W}})}{0,9(5,670\times 10^{-8}\ {\mbox{W/m}}^{2}{\mbox{K}}^{4})16\cdot 3,142(3,959\times 10^{11}\ {\mbox{m}})^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=173,7\ {\mbox{K}}\end{aligned}}$ ${\begin{aligned}T&=\left({\frac {(1-\alpha)L_{0}}{\epsilon \sigma 16\pi a^{2}}}\right)^{{{\frac {1}{4}}}}\\&=\left({\frac {(1-0,0436)(3,827\times 10^{{26}}\ {\mbox{W}})}{0,9(5,670\times 10^{{-8}}\ {\mbox{W/m}}^{2}{\mbox{K}}^{4})16\cdot 3,142(3,959\times 10^{{11}}\ {\mbox{m}})^{2}}}\right)^{{{\frac {1}{4}}}}\\&=173,7\ {\mbox{K}}\end{aligned}}$

См. 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 .
(англ.) . Дата обращения: 26 сентября 2008. 14 февраля 2017 года.
↑ J. Veverka et al . NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde: Overview (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier , 1999. — Vol. 140 , no. 1 . — P. 3—16 . — doi : . — Bibcode : .
↑ D. K. Yeomans et al . (англ.) // Science : journal. — 1997. — Vol. 278 , no. 5346 . — P. 2106—2109 . — doi : . — Bibcode : . — . 1 октября 2007 года.
↑ (англ.) . Дата обращения: 28 сентября 2008. 31 мая 2013 года.
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 : . — Bibcode : .
Raab, Herbert (англ.) (PDF). Astronomical Society of Linz (2002). Дата обращения: 27 августа 2007. 28 сентября 2007 года.
Schmadel, Lutz D. (англ.) . — Fifth Revised and Enlarged Edition. — B. , Heidelberg, N. Y. : Springer, 2003. — P. 36. — ISBN 3-540-00238-3 .
(англ.) . Дата обращения: 28 сентября 2008. 19 марта 2012 года.
Williams, David R. (англ.) . NASA (18 декабря 2001). Дата обращения: 10 августа 2006. 18 августа 2006 года.
↑ Cheng, Andrew F. (англ.) // Advances in Space Research : journal. — Elsevier , 2004. — Vol. 33 , no. 9 . — P. 1558—1563 . — doi : . — Bibcode : .
(англ.) . Дата обращения: 17 ноября 2008. 15 мая 2008 года.
Lang, Kenneth R. (англ.) . NASA's Cosmos . NASA (2003). Дата обращения: 29 августа 2007. 1 июля 2007 года.
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 . — Bibcode : .
↑ Davis D. R. “The Collisional History of Asteroid 253 Mathilde”. Icarus [ англ. ]. 140 (1): 49—52. Bibcode : . DOI : .
Pon, Brian (англ.) . Heat Island Group (30 июня 1999). Дата обращения: 27 августа 2007. Архивировано из 29 августа 2007 года.
Kelley, M. S.; Gaffey, M. J.; Reddy, V. (March 12–16, 2007). . 38th Lunar and Planetary Science Conference . League City, Texas: Lunar & Planetary Institute. p. 2366 . Дата обращения 2007-08-29 .
(англ.) . USGS. Дата обращения: 23 февраля 2022. 20 марта 2021 года.
(англ.) . Gazetteer of Planetary Nomenclature . International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 24 июля 2015. 4 января 2022 года.
(неопр.) Дата обращения: 28 сентября 2008. 2 декабря 2013 года.
(англ.) . Gazetteer of Planetary Nomenclature . International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 26 августа 2015. 7 сентября 2015 года.
(англ.) . Gazetteer of Planetary Nomenclature . International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 26 августа 2015. 8 июля 2014 года.

Ссылки

(англ.)
(англ.)
(англ.) . nssdc.gsfc.nasa.gov . Дата обращения: 29 сентября 2022.
(англ.) . cfa-www.harvard.edu . Дата обращения: 29 сентября 2022.
Astronomy Picture of the Day. (англ.) (26 июля 2010). Дата обращения: 16 февраля 2014.