(21) Lutetia

(21) Lutetia ( lat.  Lutetia ) er en hovedbælteasteroide , der tilhører den metalrige spektralklasse M. Den blev opdaget den 15. november 1852 af den franske astronom Hermann Goldschmidt i Paris og opkaldt efter den gamle bosættelse Lutetia , som fandtes på stedet for det nuværende Paris [6] .

Det er den første asteroide opdaget af en amatørastronom . Men han blev virkelig berømt takket være det europæiske Rosetta-rumfartøjs forbiflyvning ved siden af ​​ham i juli 2010 . Samtidig blev der opnået billeder af denne asteroide og vigtige data [7] , hvis analyse gjorde det muligt for videnskabsmænd at antage, at Lutetia er en gammel, primitiv "miniplanet". Selvom nogle dele af asteroidens overflade kun er 50-80 millioner år gamle, opstod andre for 3,6 milliarder år siden.

Forskning

Asteroiden Lutetia blev opdaget af amatørastronomen og kunstneren Herman Goldschmidt fra balkonen i hans hus over Prokop-caféen i Paris [8] [9] . Efter dette, i november-december 1852,  beregnede en anden tysk astronom, Georg Rümker , den foreløbige bane for dette legeme [10] . I 1903, under en anden konfrontation med Jorden, blev Lutetia fotograferet af den amerikanske astronom Edward Pickering fra Harvard Observatory . Derefter nåede den en lysstyrke på 10,8 størrelsesorden [11] .

Den 10. juli 2010 fløj den europæiske sonde Rosetta i umiddelbar nærhed af asteroiden (21) Lutetia, som blev den første M-klasse asteroide studeret fra et rumfartøj. Enheden passerede i en minimumsafstand på 3168 ± 7,5 km fra asteroiden med en hastighed på 15 km/s, på vej til den kortvarige komet Churyumov-Gerasimenko [4] [12] [13] . Under denne forbiflyvning blev der taget billeder af asteroidens overflade med en opløsning på op til 60 meter pr. pixel, der dækker omkring 50 % af kroppens overflade (hovedsageligt den nordlige halvkugle) [14] [15] . I alt 462 billeder blev opnået i 21 spektralområder (disse er både smalle og brede områder, der dækker bølgelængdeområdet fra 0,24 til 1 µm). Ved hjælp af VIRTIS-spektrometeret monteret på sonden blev der ikke kun foretaget observationer i det synlige, men også i det nære infrarøde område af spektret. Målinger af magnetfeltet og plasma nær asteroiden blev også udført [3] .

Lutetium-okkultation af stjerner er blevet observeret to gange: først på Malta i 1997 og derefter i Australien i 2003.

Karakteristika

Akseform og hældning

Fotografier taget fra rumsonden bekræftede resultaterne af lyskurveanalysen fra 2003 , som beskrev Lutetia som en ru, uregelmæssig krop [16] . Resultaterne af en undersøgelse udført af I. N. Belskaya et al. forbinder asteroidens uregelmæssige form med tilstedeværelsen af ​​et stort nedslagskrater på en af ​​dens sider [17] , men da Rosetta kun fotograferede halvdelen af ​​asteroidens overflade [14] , bekræfte eller afkræfte denne formodning er endnu ikke mulig. En analyse af fotografier fra sonden og fotometriske lyskurver gjorde det muligt at konkludere, at asteroidens rotationsakse var vippet, hvilket viste sig at være 96° fra nordpolens position. Asteroidens rotationsakse ligger således næsten i ekliptikkens plan, og selve rotationen viste sig at være retrograd, ligesom planeten Uranus [3] .

Masse og tæthed

Baseret på sondens afvigelse fra den beregnede bane på tidspunktet for dens flyvning nær Lutetia, blev massen af ​​asteroiden beregnet. Det viste sig at være lig med (1.700 ± 0.017)⋅10 18  kg [4] [18] , hvilket er meget mindre end de oprindelige estimater lavet ud fra målinger fra Jorden - 2.57⋅10 18  kg [19] . Ikke desto mindre indikerer selv et sådant skøn over massen en meget høj tæthed af dette legeme for en stenet asteroide - 3,4 ± 0,3 g/cm³ [3] [20] [21] , hvilket i gennemsnit er 1,5-2 gange højere end tætheden af andre asteroider. Det betyder, at den indeholder en betydelig mængde jern. Det er dog usandsynligt, at det er i en fuldt dannet kerne. For at gøre dette skulle Lutetia delvist smelte på grund af varmen genereret af radioaktive isotoper: det tættere jern ville synke, og klippen ville komme til overfladen. VIRTIS-spektrometeret viste dog, at sammensætningen af ​​asteroidens overflade forbliver fuldstændig uberørt. Forskere ser kun én forklaring på dette: Lutetia blev varmet op tidligt i sin historie, men lykkedes ikke helt at smelte, så en veldefineret jernkerne blev aldrig dannet.

Sammensætning

Den nøjagtige sammensætning af Lutetia har længe undret astronomer . Selvom dette legeme er klassificeret som en klasse M-asteroide, har det meget atypiske egenskaber for denne klasse, især et ekstremt lavt metalindhold i overfladebjergarter. De indeholder en høj koncentration af kulstofholdige kondritter , som er mere karakteristiske for klasse C end klasse M [22] . Derudover har Lutetia en meget lav albedo i radioområdet, mens en typisk repræsentant for metalklassen, asteroiden (16) Psyche [2]  , har en ret høj albedo. Dette kan indikere et usædvanligt tykt lag regolit, der dækker dens overflade [23] , bestående af silikater [24] og hydrerede mineraler [25] .

Målinger med Rosetta-sonden bekræftede tilstedeværelsen af ​​et moderat rødt spektrum i det synlige område og et ekstremt fladt spektrum i det infrarøde område, samt et næsten fuldstændigt fravær af absorption i bølgelængdeområdet på 0,4-3,5 mikron. Disse data modbeviser fuldstændig tilstedeværelsen af ​​hydrerede mineraler og silikatforbindelser. Der blev heller ikke fundet tegn på tilstedeværelsen af ​​oliviner på overfladen af ​​asteroiden . Disse data, kombineret med asteroidens høje tæthed, tyder på, at asteroidens klipper er sammensat af enstatitkondriter eller kulstofkondriter CB-, CH- eller CR-grupper [1] [26] .

Asteroidens oprindelse

Asteroiden er på mange måder interessant for tilstedeværelsen af ​​et enormt krater kaldet Massalia, med en diameter på 61 km. Tilstedeværelsen af ​​et krater af denne størrelse på en asteroide indikerer, at det bør betragtes som en planetesimal , som aldrig blev til et større himmellegeme, men var i stand til at overleve indtil slutningen af ​​de aktive processer for planetdannelse i det tidlige solsystem [3] [27] [28] . Dette fremgår af størrelsen af ​​krateret, som blev dannet på tidspunktet for kollisionen af ​​Lutetia med en anden asteroide med en diameter på 8 km. Ifølge astronomer forekommer sådanne kollisioner mellem asteroider ekstremt sjældent - en gang hvert 9. milliard år. Lutetia kunne således kun have kollideret med dette legeme under dannelsen af ​​solsystemet, når sådanne kollisioner var almindelige.

Dette fremgår også af den lave porøsitet af denne krop. Forskere bestemte det ved at analysere spektret af sollys reflekteret fra overfladen af ​​Lutetia. Forskelle i spektret af stråler, der reflekteres fra forskellige dele af et himmellegeme, kan fortælle forskerne, om asteroiden brød op, da den kolliderede med andre objekter, eller om den består af løst affald. Resultaterne af matematisk modellering viste, at asteroiden ikke indeholder store porer og revner, som er typiske for kulholdige kondritter. Ifølge videnskabsmænds beregninger er porøsiteten af ​​Lutetia i området fra 1% til 13% [28] . Dette beviser, at kollisionen ikke helt kunne ødelægge asteroiden, så Lutetia er højst sandsynligt en hel krop og ikke en bunke murbrokker , som mange andre små asteroider. Morfologien af ​​relieffet omkring krateret og eksistensen af ​​selve krateret vidner også om asteroidematerialets betydelige styrke.

Asteroide kort

Asteroidens overflade er dækket af kratere og oversået med revner, afsatser og dyk, som igen er dækket af et tykt lag regolith omkring 3 km tykt, bestående af svagt aggregerede støvpartikler på 50-100 µm store, hvilket mærkbart udglatter deres konturer [3] [14] . Der er fundet 350 kratere med størrelser fra 600 meter til 61 km på den kortlagte halvkugle. I alt blev 7 regioner identificeret på denne halvkugle afhængigt af deres geologi: Baetica (Bt), Achaea (Ac), Etruria (Et), Narbonica (Nb), Norica (Nr), Pannonia (PA) og Recia (RA) [ 29] .

Betika-regionen ligger i regionen ved nordpolen og omfatter flere kratere med diametre op til 21 km. Denne region indeholder det mindste antal kratere og er den yngste på hele den undersøgte halvkugle: dens alder er kun 50-80 millioner år [30] . Den er dækket af et lag op til 600 meter tykt regolit, som gemmer på mange gamle kratere. Ud over dem er der forskellige højdedrag og afsatser i op til 300 meters højde, som er kendetegnet ved en højere albedo. De ældste regioner er Noric- og Achaea-regionerne, som er ret flade overflader dækket af mange kratere, nogle så gamle som 3,6 ± 0,1 Ga. Norik-regionen krydses af en fure på op til 10 km lang og op til 100 meter dyb. Yderligere to områder - Pannonia og Rezia - er også præget af primært et stort antal kratere. Men selve regionen Narbonica er ét stort krater, kaldet Massalia. Kraterets overflade er dækket af en række relativt fine relieftræk dannet i senere epoker [31] .

Nomenklatur

I marts 2011 vedtog den internationale astronomiske unions arbejdsgruppe om planetnomenklatur et navneskema for funktionerne i relieffet på asteroiden (21) Lutetia. Da den blev opkaldt efter en gammel romersk by, blev det besluttet at tildele alle kratere på asteroiden navnene på byer i nærheden af ​​Lutetia på tidspunktet for dens eksistens (det vil sige fra 52 f.Kr. til 360 e.Kr.). Og dens regioner ( lat.  regioner ) er opkaldt efter provinserne i Romerriget under Lutetia-byen, med undtagelse af en, som blev opkaldt efter opdageren af ​​asteroiden - Goldschmidt-regionen. Andre detaljer om relieffet af Lutetia modtog navnene på floder og tilstødende regioner i Europa på den tid [32] . Og i september samme år blev krateret Lauriacum med en diameter på 1,5 km valgt som det punkt, hvorigennem nulmeridianen for en mindre planet blev tegnet, som fik det tidligere navn på den antikke romerske by Lauriacum ( lat.  Lauriacum ). ) (nu kendt som Enns ) [29] .

Se også

• Liste over asteroider ( 1-100 )
• Klassifikationer af mindre planeter
• Rosetta (KA)

Litteratur

• Rosetta flyver forbi ved Asteroid (21) Lutetia. Specialudgave af Planetary and Space Science, bind 66, udgave 1, side 1-212 (juni 2012)

Noter

1. ↑ 1 2 Coradini A., Capaccioni F., Erard S. et al. Overfladesammensætningen og temperaturen af ​​Asteroid 21 Lutetia som observeret af Rosetta/VIRTIS  //  Science : journal. - 2011. - Bd. 334 , nr. 6055 . - S. 492-494 . - doi : 10.1126/science.1204062 . — PMID 22034430 . Arkiveret fra originalen den 4. marts 2016.
2. ↑ 1 2 Magri C. Mainbelt-asteroider: Resultater af Arecibo- og Goldstone-radarobservationer af 37 objekter i løbet af 1980-1995  // Icarus  :  journal. - Elsevier , 1999. - Vol. 140 , nr. 2 . — S. 379 . - doi : 10.1006/icar.1999.6130 . - .
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Sierks, H.; Lamy, P.; Barbieri, C.; Koschny, D.; Rickman, H.; Rodrigo, R.; a'Hearn, M.F.; Angrilli, F.; Barucci, M.A.; Bertaux, J.-L.; Bertini, I.; Besse, S.; Carry, B.; Cremonese, G.; Da Deppo, V.; Davidson, B.; Debei, S.; De Cecco, M.; DeLeon, J.; Ferri, F.; Fornasier, S.; Fulle, M.; Hviid, S.F.; Gaskell, RW; Groussin, O.; Gutierrez, P.; IP, W.; Jorda, L.; Kaasalainen, M.; Keller, HU Billeder af Asteroid 21 Lutetia: En rest planetesimal fra det tidlige solsystem  //  Videnskab : tidsskrift. - 2011. - Bd. 334 , nr. 6055 . - S. 487-490 . - doi : 10.1126/science.1207325 . — PMID 22034428 . Arkiveret fra originalen den 6. marts 2016.
4. ↑ 1 2 3 M. Pätzold, TP Andert, SW Asmar, JD Anderson, J.-P. Barriot, MK Bird1, B. Häusler, M. Hahn, S. Tellmann, H. Sierks, P. Lamy, BP Weiss. Asteroide 21 Lutetia: Lav masse, høj massefylde  (ukendt) . - Science Magazine, 2011. - 28. oktober ( vol. 334 ). - S. 491-492 . - doi : 10.1126/science.1209389 . - .
5. ↑ AstDys (21) Lutetia Ephemerides (utilgængeligt link) . Institut for Matematik, Universitetet i Pisa, Italien. Hentet 28. juni 2010. Arkiveret fra originalen 29. juni 2011. (ubestemt) 
6. ↑ Schmadel, Lutz D. Dictionary of Minor Planet Names  . — Femte reviderede og udvidede Udgave. - B. , Heidelberg, N. Y. : Springer, 2003. - S. 17. - ISBN 3-540-00238-3 .
7. ↑ Rosetta hjemmeside. Asteroide (21) Lutetia. (utilgængeligt link) . Hentet 11. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 12. februar 2012. (ubestemt) 
8. ↑ Lardner, Dionysius. The Planetoides // Handbook of astronomy  (neopr.) . - James Walton, 1867. - s. 222. - ISBN 1-4370-0602-7 .
9. ↑ Goldschmidt H. Opdagelsen af ​​Lutetia nov. 15  (eng.)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . - Oxford University Press , 1852. - Juni ( vol. 12 ). — S. 213 . - .
10. ↑ Leuschner, AO Forskningsundersøgelser af kredsløb og forstyrrelser af mindre planeter 1 til 1091 fra 1801.0 til 1929.5  //  Publications of Lick Observatory: tidsskrift. - 1935. - Bd. 19 . — S. 29 . — .
11. ↑ Pickering, Edward C. Missing Asteroids  (ukendt)  // Harvard College Observatory Circular. - 1903. - Januar ( bind 69 ). - S. 7-8 . — .
12. ↑ Rosetta-asteroidemål: 2867 Steins og 21 Lutetia. Videnskabsanmeldelser. 2006 (utilgængelig link- historie ) . Hentet 11. oktober 2008. (ubestemt) 
13. ↑ ESA-rumfartøjet viste billeder af asteroiden Lutetia . Hentet 2. december 2019. Arkiveret fra originalen 29. oktober 2020. (ubestemt)
14. ↑ 1 2 3 Amos, Jonathan Asteroiden Lutetia har et tykt tæppe af affald . BBC News (4. oktober 2010). Hentet 2. december 2019. Arkiveret fra originalen 12. februar 2011. (ubestemt)
15. ↑ Forskere har præsenteret detaljerede billeder af asteroiden Lutetia . Hentet 11. juli 2010. Arkiveret fra originalen 13. juli 2010. (ubestemt)
16. ↑ Torppa, Johanna; Kaasalainen, Mikko; Michalowski, Tadeusz; Kwiatkowski, Tomasz; Kryszczyńska, Agnieszka; Denchev, Peter; Kowalski, Richard. Former og rotationsegenskaber af tredive asteroider fra fotometriske data  (engelsk)  // Icarus  : journal. - Elsevier , 2003. - Vol. 164 , nr. 2 . — S. 346 . - doi : 10.1016/S0019-1035(03)00146-5 . - .
17. ↑ Belskaya, IN; Fornasier, S.; Krugly, YN; Shevchenko, VG; Gaftonyuk, NM; Barucci, M.A.; Fulchignoni, M.; Gil-Hutton, R. Forvirrende asteroide 21 Lutetia: Vores viden før Rosetta-flyvningen  //  Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2010. - Vol. 515 . —P.A29 . _ - doi : 10.1051/0004-6361/201013994 . - . - arXiv : 1003.1845 .
18. ↑ En observationsfejlmodel og anvendelse på asteroidemassebestemmelse. James Cook Universitet. 2008 . Dato for adgang: 20. oktober 2008. Arkiveret fra originalen den 12. februar 2012. (ubestemt)
19. ↑ Jim Baer. Seneste bestemmelse af asteroidemasse (utilgængeligt link) . Personlig hjemmeside (2008). Hentet 28. november 2008. Arkiveret fra originalen 21. oktober 2013. (ubestemt) 
20. ↑ Skjult masse i asteroidebæltet. 2002 (utilgængelig link- historie ) . Hentet 11. oktober 2008. (ubestemt) 
21. ↑ Den store asteroide Lutetia viste sig at være en "byggesten" af solsystemet . Hentet 2. december 2019. Arkiveret fra originalen 27. januar 2020. (ubestemt)
22. ↑ Birlan M., Bus SJ, Belskaya I. et al. Nær-IR-spektroskopi af asteroiderne 21 Lutetia, 89 Julia, 140 Siwa, 2181 Fogelin og 5480 (1989YK8), potentielle mål for Rosetta-missionen; fjernobservationskampagne på IRTF // New Astronomy. - 2004. - Bd. 9, nr. 5 . - S. 343-351. - doi : 10.1016/j.newest.2003.12.005 . - . — arXiv : astro-ph/0312638 .
23. ↑ Dollfus A., Geake JE Polarimetriske egenskaber af måneoverfladen og dens fortolkning. VII – Andre solsystemobjekter  (engelsk)  // Proceedings of the 6th Lunar Science Conference, Houston, Texas, 17.-21. marts: tidsskrift. - 1975. - Bd. 3 . — S. 2749 . - .
24. ↑ Feierberg M., Witteborn FC, Lebofsky LA Detektion af silicatemissionstræk i de 8- til 13 mikrometer spektre af hovedbælteasteroider  // Icarus  :  journal. - Elsevier , 1983. - Vol. 56 , nr. 3 . — S. 393 . - doi : 10.1016/0019-1035(83)90160-4 . - .
25. ↑ Lazzarin M., Marchi S., Magrin S., Barbieri C. Synlige spektrale egenskaber af asteroide 21 Lutetia, mål for Rosetta Mission  // Astronomy and Astrophysics  : journal  . - EDP Sciences , 2004. - Vol. 425 , nr. 2 . — P.L25 . - doi : 10.1051/0004-6361:200400054 . - .  (utilgængeligt link)
26. ↑ Lutetia: En sjælden overlever fra Jordens fødsel . ESO, Garching, Tyskland (14. november 2011). Hentet 14. november 2011. Arkiveret fra originalen 22. december 2017. (ubestemt)
27. ↑ Lutetia viste sig at være en planetesimal arkivkopi dateret 11. december 2021 på Wayback Machine // Lenta.ru, 28. oktober 2011
28. ↑ 1 2 Asteroiden Lutetia viste sig at være et underudviklet "embryo" af planeten . RIA SCIENCE (27. oktober 2011). Hentet 10. august 2014. Arkiveret fra originalen 12. august 2014. (Russisk)
29. ↑ 1 2 Planetariske navne: Krater, kratere : Lauriacum på Lutetia  . Arkiveret fra originalen den 21. december 2016.
30. ↑ Asteroiden Lutetia blev anerkendt som en "underplanet" (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 28. januar 2014. Arkiveret fra originalen 24. september 2015. (Russisk) 
31. ↑ Rosetta forbiflyvning afslører asteroiden Lutetias komplekse historie ( arkiveret 11. december 2021 på Wayback Machine ) // ESA Science & Technology, 29. maj 2012.
32. ↑ Temaer godkendt til asteroide (21) Lutetia  (engelsk)  (link utilgængeligt) . Arkiveret fra originalen den 11. januar 2014.

Links

• NASA JPL-database over små solsystemobjekter (21  )
• MPC Solar System Small Body Database (21  )
• Pressemeddelelse om navngivning af dele på overfladen af ​​asteroiden (21) Lutetia (utilgængeligt link) . Arkiveret fra originalen den 30. april 2011. (ubestemt) 
• Officiel pressemeddelelse af de første billeder af Rosetta-rumfartøjets indflyvning med asteroiden (21) Lutetia Arkiveret 13. juli 2010 på Wayback Machine (ESA)
• Officiel pressemeddelelse af Rosetta flyby-billeder med asteroide (21) Lutetia Arkiveret 13. juli 2010 på Wayback Machine (ESA)
• Detaljeret artikel på ESA's websted Arkiveret 14. juli 2010 på Wayback Machine 
• Animation: bevægelsen af ​​asteroiden Lutetia (utilgængeligt link - historie ) . (ubestemt) 
• Dagens astronomibillede. Lutetia: Den største asteroide, der endnu er besøgt  (engelsk) (26. juli 2010). Hentet: 16. februar 2014.

Tematiske steder	JPL Small-Krop Database
Ordbøger og encyklopædier	Universalis

solsystem
Central stjerne og planeter	Sol Merkur Venus jorden Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun
dværgplaneter	Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Pistol-pistol 2002 MS 4
Store satellitter	Ganymedes Titanium Callisto Og ca Måne Europa Triton Titania Rhea Oberon Iapetus Charon Ariel Umbriel Dione Tethys Enceladus Miranda Proteus Mimas Nereid
Satellitter / ringe	Jord / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturn / ∅ Uranus / ∅ Neptun / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater Spækhugger quawara
Først opdagede asteroider	(1) Ceres (2) Pallas (3) Juno (4) Vesta (5) Astrea (6) Hebe (7) Irida (8) Flora (9) Metis (10) Hygiejne (11) Parthenope
Små kroppe	meteoroider asteroider / deres satellitter nær-jorden hovedbælte Trojan kentaurer transneptunisk Kuiper bælte plutino cubewano spredt disk damocloider kometer Oort sky
kunstige genstande	kunstige jordsatellitter interplanetariske rumfartøjer
Hypotetiske objekter	Vulkan og vulkanoider Merkurs satellit Venus satellitter andre satellitter på jorden modjord Planet Nine , Tyche , Planet X og andre trans-neptunske planeter Nemesis Tidligere planeter: Theia , Phaeton eller Planet V Femte gasgigant
Liste over solsystemobjekter Astronomiske objekter