253 Mathilde — planetoida typu C pasa głównego odwiedziona przez NEAR Shoemaker
253 Mathilde — ciemna planetoida pasa głównego typu C, odkryta w 1885, z wolnym obrotem i kraterami; zbadana przez sondę NEAR Shoemaker w 1997 — największa odwiedzona asteroida.
253 Mathilde to planetoida pasa głównego odkryta przez Johanna Palisa w 1885 roku. Ma dość eliptyczną orbitę, której okrążenie Słońca zajmuje ponad cztery lata. Planetoida ta ma niezwykle powolne tempo obrotu, potrzebuje 17,4 dnia na wykonanie 360° obrotu wokół własnej osi. Jest to prymitywna asteroida typu C, co oznacza, że na jej powierzchni znajduje się dużo węgla, co daje ciemną powierzchnię, która odbija tylko około 4% światła, które na nią pada.
Ta asteroida została odwiedzona przez sondę NEAR Shoemaker w czerwcu 1997 roku, w drodze do asteroidy 433 Eros. Sonda wykonała zdjęcia jednej strony asteroidy, znajdując wiele dużych kraterów, które wyżłobiły wgłębienia w jej powierzchni. Jest to obecnie największa asteroida odwiedziona przez sondę kosmiczną i pierwsza asteroida typu C, która została zbadana w ten sposób.
Galeria obrazów
5 Obrazy
Charakterystyka fizyczna
Mathilde ma stosunkowo niewielkie rozmiary w porównaniu z największymi obiektami pasa głównego; jej średnica wynosi w przybliżeniu kilkadziesiąt kilometrów. Powierzchnia jest bardzo ciemna (niewielkie albedo ~4%), co jest typowe dla skał bogatych w materiały węglowe i substancje organiczne. Dane uzyskane podczas przelotu wskazują na niską gęstość oraz dużą porowatość strukturalną, co sugeruje, że Mathilde może być luźnym zlepkiem fragmentów (tzw. „rubble pile”), a nie zwarto zbijaną skałą.
Powolna rotacja (17,4 dnia) jest nietypowa wśród planetoid tej wielkości; może być wynikiem historii zderzeń lub oddziaływań toru orbitalnego i momentu pędu w przeszłości. Na powierzchni zidentyfikowano wiele kraterów o rozmiarach porównywalnych z wymiarami samej planetoidy, co sugeruje, że udźwignęła duże zderzenia bez rozpadu — dowód na jej wysoką porowatość i amortyzujące właściwości wewnętrzne.
Przelot sondy NEAR Shoemaker i odkrycia
Podczas przelotu NEAR Shoemaker w czerwcu 1997 roku sonda sfotografowała jedną półkulę Mathilde, dokumentując morfologię kraterów i strukturę powierzchni. Zdjęcia ujawniły wiele rozległych, płytkich kraterów oraz nagromadzenie materiału zwietrzałego i osadów w niszach uderzeniowych. Analizy obrazów i pomiary pola grawitacyjnego pozwoliły na oszacowanie masy i gęstości planetoidy oraz potwierdziły, że jest ona silnie porowata.
Badania Mathilde dostarczyły cennych informacji o wczesnych etapach formowania się Układu Słonecznego, o składzie pierwotnych, węglowych ciał planetarnych oraz o procesach związanych z bombardowaniem kosmicznym. Była to jedna z pierwszych bezpośrednich obserwacji asteroidy typu C, które pozwoliły porównać właściwości takich obiektów z meteorytami i modelami ewolucji planetarnej.
Znaczenie naukowe
- Potwierdzenie dużej porowatości i niskiej gęstości planetoid typu C.
- Dowody na intensywną historię zderzeń w pasie głównym, widoczną w postaci dużych kraterów.
- Lepsze zrozumienie składu chemicznego i mineralogii ciał węglowych, istotne dla rekonstrukcji warunków wczesnego Układu Słonecznego.
Wyniki badań Mathilde są nadal wykorzystywane przy planowaniu przyszłych misji do obiektów pasa głównego oraz przy interpretacji próbek meteorytów pochodzących z ciał węglowych.
Opis
253 Mathilde jest bardzo ciemna. Planetoida ma kilka bardzo dużych kraterów, a poszczególne kratery noszą nazwy pól węglowych i zagłębi na całym świecie. Dwa największe kratery, Ishikari (29,3 km) i Karoo (33,4 km), mają szerokość równą średniemu promieniowi planetoidy. Wygląda na to, że uderzenia zdmuchnęły z asteroidy duże objętości, co sugerują kanciaste krawędzie kraterów.
Gęstość zmierzona przez NEAR Shoemaker, 1300 kg/m³, jest mniejsza niż połowa gęstości normalnego chondrytu węglowego; może to wskazywać, że asteroida jest bardzo luźno upakowaną kupą gruzu (asteroida, która została rozbita w wyniku kolizji i ściągnięta z powrotem przez grawitację). Podobnie jest z kilkoma asteroidami typu C badanymi przez naziemne teleskopy z systemami optyki adaptacyjnej (45 Eugenia, 90 Antiope, 87 Sylvia i 121 Hermiona). Do 50% objętości wnętrza 253 Mathilde ma otwartą przestrzeń. Jednak istnienie 20-kilometrowej skarpy może świadczyć o tym, że planetoida ma pewną wytrzymałość strukturalną, a więc może zawierać jakieś duże elementy wewnętrzne. Mała gęstość wnętrza jest nieefektywnym przekaźnikiem szoku uderzeniowego przez planetoidę, co również przyczynia się do zachowania w wysokim stopniu cech powierzchni.
Orbita Matyldy jest ekscentryczna i prowadzi ją w dalsze rejony pasa głównego. Mimo to, orbita leży pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, nie przecina orbit planetarnych. Ma również jeden z najwolniejszych okresów rotacji wśród znanych planetoid - większość planetoid ma okres rotacji w zakresie 2-24 godzin. Z powodu wolnego tempa rotacji, NEAR Shoemaker był w stanie sfotografować jedynie 60% powierzchni planetoidy. Wolne tempo rotacji może być tłumaczone przez księżyc krążący wokół planetoidy, ale przeszukiwanie zdjęć NEAR nie wykazało żadnego większego niż 10 km średnicy do 20-krotności promienia 253 Mathilde.
Pytania i odpowiedzi
P: Kto i kiedy odkrył asteroidę 253 Mathilde?
O: Johann Palisa odkrył asteroidę 253 Mathilde w 1885 roku.
Q: Jak wygląda orbita asteroidy 253 Mathilde?
O: Orbita asteroidy 253 Mathilde jest dość eliptyczna i potrzebuje ponad czterech lat, aby okrążyć Słońce.
P: Jakie jest tempo rotacji asteroidy 253 Mathilde?
O: Tempo obrotu asteroidy 253 Mathilde jest niezwykle powolne i zajmuje 17,4 dnia, aby wykonać obrót o 360° wokół własnej osi.
P: Jakim typem asteroidy jest asteroida 253 Mathilde?
Asteroida 253 Mathilde jest prymitywną asteroidą typu C, co oznacza, że jej powierzchnia zawiera dużo węgla, dzięki czemu jest ciemna i odbija tylko 4% padającego na nią światła.
P: Który statek kosmiczny odwiedził asteroidę 253 Mathilde i kiedy?
O: Sonda kosmiczna NEAR Shoemaker odwiedziła asteroidę 253 Mathilde w czerwcu 1997 roku, w drodze do asteroidy 433 Eros.
P: Co odkryła sonda NEAR Shoemaker podczas wizyty na asteroidzie 253 Mathilde?
O: Sonda NEAR Shoemaker wykonała zdjęcia jednej strony asteroidy 253 Mathilde i znalazła wiele dużych kraterów, które wyżłobiły wgłębienia na jej powierzchni.
P: Jakie jest znaczenie asteroidy 253 Mathilde w kontekście eksploracji kosmosu?
Asteroida 253 Mathilde jest obecnie największą asteroidą odwiedzoną przez statek kosmiczny i pierwszą asteroidą typu C, która została w ten sposób zbadana.
Powiązane artykuły
Autor
AlegsaOnline.com 253 Mathilde — planetoida typu C pasa głównego odwiedziona przez NEAR Shoemaker Leandro Alegsa
URL: https://pl.alegsaonline.com/art/112747
Źródła
- ssd.jpl.nasa.gov : "253 Mathilde"
- adsabs.harvard.edu : "NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde: Overview"
- sciencemag.org : "Estimating the mass of asteroid 253 Mathilde from tracking data during the NEAR flyby"
- adsabs.harvard.edu : "The slow rotation of 253 Mathilde"
- nssdc.gsfc.nasa.gov : "NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde"
- eetd.lbl.gov : "Pavement Albedo"
- planetarynames.wr.usgs.gov : "Categories for Naming Features on Planets and Satellites"
- ase.tufts.edu : "2. Asteroids and meteorites, Size, color and spin"
- adsabs.harvard.edu : "Search for Satellites of 253 Mathilde from Near-Earth Asteroid Rendezvous Flyby Data"