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.

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.