(21) Lutetia

(21) Lutetia ( lat.  Lutetia ) är en huvudbältsasteroid som tillhör den metallrika spektralklassen M. Den upptäcktes den 15 november 1852 av den franske astronomen Hermann Goldschmidt i Paris och fick sitt namn efter den antika bosättningen Lutetia , som fanns på platsen för nuvarande Paris [6] .

Det är den första asteroiden som upptäckts av en amatörastronom . Men han blev verkligen känd tack vare att rymdfarkosten Rosetta flyger förbi bredvid honom i juli 2010 . Samtidigt erhölls bilder av denna asteroid och viktiga data [7] , vars analys gjorde det möjligt för forskare att anta att Lutetia är en uråldrig, primitiv "miniplanet". Även om vissa delar av asteroidens yta bara är 50-80 miljoner år gamla, uppstod andra för 3,6 miljarder år sedan.

Forskning

Asteroiden Lutetia upptäcktes av amatörastronomen och konstnären Herman Goldschmidt från balkongen i hans hus ovanför Prokop-kaféet i Paris [8] [9] . Efter detta, i november-december 1852, beräknade en annan tysk astronom, Georg Rümker  , den preliminära omloppsbanan för denna kropp [10] . 1903, under en annan konfrontation med jorden, fotograferades Lutetia av den amerikanske astronomen Edward Pickering från Harvard Observatory . Sedan nådde den en ljusstyrka på 10,8 magnituder [11] .

Den 10 juli 2010 flög den europeiska sonden Rosetta i nära anslutning till asteroiden (21) Lutetia, som blev den första M-klassens asteroid som studerades från en rymdfarkost. Enheten passerade på ett minsta avstånd av 3168 ± 7,5 km från asteroiden med en hastighet av 15 km/s, på väg till den kortperiodiska kometen Churyumov-Gerasimenko [4] [12] [13] . Under denna förbiflygning togs bilder av asteroidens yta med en upplösning på upp till 60 meter per pixel, som täcker cirka 50 % av kroppens yta (främst norra halvklotet) [14] [15] . Totalt erhölls 462 bilder i 21 spektralområden (dessa är både smala och breda intervall som täcker våglängdsområdet från 0,24 till 1 µm). Med hjälp av VIRTIS-spektrometern monterad på sonden gjordes observationer inte bara i det synliga, utan också i det nära infraröda området av spektrumet. Mätningar av magnetfältet och plasman nära asteroiden utfördes också [3] .

Lutetiumockultation av stjärnor har observerats två gånger: först på Malta 1997 och sedan i Australien 2003.

Egenskaper

Axelform och lutning

Fotografier tagna från rymdsonden bekräftade resultaten av 2003 års ljuskurvanalys , som beskrev Lutetia som en grov oregelbunden kropp [16] . Resultaten av en studie utförd av I. N. Belskaya et al associerar asteroidens oregelbundna form med närvaron av en stor nedslagskrater på en av dess sidor [17] , men eftersom Rosetta bara fotograferade hälften av asteroidens yta [14] , bekräfta eller motbevisa denna gissning är ännu inte möjlig. En analys av fotografier från sonden och fotometriska ljuskurvor gjorde det möjligt att dra slutsatsen att asteroidens rotationsaxel lutade, vilket visade sig vara 96° från nordpolens position. Således ligger asteroidens rotationsaxel nästan i ekliptikans plan, och själva rotationen visade sig vara retrograd, som planeten Uranus [3] .

Massa och densitet

Baserat på sondens avvikelse från den beräknade banan vid tidpunkten för dess flygning nära Lutetia, beräknades asteroidens massa. Det visade sig vara lika med (1,700 ± 0,017)⋅10 18  kg [4] [18] , vilket är mycket mindre än de initiala uppskattningarna som gjordes från mätningar från jorden - 2,57⋅10 18  kg [19] . Ändå indikerar även en sådan uppskattning av massan en mycket hög densitet av denna kropp för en stenig asteroid - 3,4 ± 0,3 g/cm³ [3] [20] [21] , vilket är i genomsnitt 1,5–2 gånger högre än densiteten av andra asteroider. Det betyder att den innehåller en betydande mängd järn. Det är dock osannolikt att det är i en fullt bildad kärna. För att göra detta måste Lutetia delvis smälta på grund av värmen som genereras av radioaktiva isotoper: det tätare järnet skulle sjunka och berget skulle komma upp till ytan. VIRTIS-spektrometern visade dock att sammansättningen av asteroidens yta förblir helt orörd. Forskare ser bara en förklaring till detta: Lutetia värmdes upp tidigt i sin historia, men misslyckades med att helt smälta, så en väldefinierad järnkärna bildades aldrig.

Komposition

Den exakta sammansättningen av Lutetia har länge förbryllat astronomer . Även om denna kropp är klassificerad som en klass M-asteroid, har den mycket atypiska egenskaper för denna klass, i synnerhet en extremt låg metallhalt i ytbergarter. De innehåller en hög koncentration av kolhaltiga kondriter , som är mer karakteristiska för klass C än klass M [22] . Dessutom har Lutetia en mycket låg albedo i radioområdet, medan en typisk representant för metallklassen, asteroiden (16) Psyche [2]  , har en ganska hög albedo. Detta kan tyda på ett ovanligt tjockt lager av regolit som täcker dess yta [23] , bestående av silikater [24] och hydratiserade mineraler [25] .

Mätningar med Rosetta-sonden bekräftade närvaron av ett måttligt rött spektrum i det synliga området och ett extremt platt spektrum i det infraröda området, såväl som en nästan fullständig frånvaro av absorption i våglängdsområdet 0,4-3,5 mikron. Dessa data motbevisar fullständigt närvaron av hydratiserade mineraler och silikatföreningar. Inga tecken på förekomst av oliviner hittades heller på ytan av asteroiden . Dessa data, i kombination med asteroidens höga täthet, tyder på att asteroidens klippor är sammansatta av enstatitkondriter eller kolkondriter CB-, CH- eller CR-grupper [1] [26] .

Asteroidens ursprung

Asteroiden är på många sätt intressant för närvaron av en enorm krater som heter Massalia, med en diameter på 61 km. Närvaron av en krater av denna storlek på en asteroid indikerar att den bör betraktas som en planetesimal , som aldrig förvandlades till en större himlakropp, men kunde överleva till slutet av de aktiva processerna för planetbildning i det tidiga solsystemet [3] [27] [28] . Detta bevisas av storleken på kratern, som bildades vid tidpunkten för kollisionen av Lutetia med en annan asteroid med en diameter på 8 km. Enligt astronomer inträffar sådana kollisioner mellan asteroider extremt sällan - en gång var 9:e miljard år. Således kunde Lutetia ha kolliderat med denna kropp endast under bildandet av solsystemet, när sådana kollisioner var vanliga.

Detta bevisas också av den låga porositeten hos denna kropp. Forskare bestämde det genom att analysera spektrumet av solljus som reflekteras från Lutetias yta. Skillnader i spektrumet av strålar som reflekteras från olika delar av en himlakropp kan berätta för forskare om asteroiden bröt upp när den kolliderade med andra föremål eller om den består av löst skräp. Resultaten av matematisk modellering visade att asteroiden inte innehåller stora porer och sprickor, som är typiska för kolhaltiga kondriter. Enligt forskarnas beräkningar ligger porositeten hos Lutetia i intervallet från 1 % till 13 % [28] . Detta bevisar att kollisionen inte kunde förstöra asteroiden fullständigt, så Lutetia är med största sannolikhet en hel kropp, och inte en hög med spillror , som många andra små asteroider. Morfologin hos reliefen som omger kratern och själva kraterns existens vittnar också om asteroidmaterialets avsevärda styrka.

Asteroidkarta

Asteroidens yta är täckt med kratrar och prickad med sprickor, avsatser och fall, som i sin tur är täckta med ett tjockt lager av regolit cirka 3 km tjockt, bestående av svagt aggregerade dammpartiklar 50–100 µm stora, vilket märkbart jämnar ut deras konturer [3] [14] . 350 kratrar med storlekar från 600 meter till 61 km har hittats på det karterade halvklotet. Totalt identifierades 7 regioner på detta halvklot beroende på deras geologi: Baetica (Bt), Achaea (Ac), Etruria (Et), Narbonica (Nb), Norica (Nr), Pannonia (PA) och Recia (RA) [ 29] .

Betika-regionen ligger i regionen av nordpolen och omfattar flera kratrar med diametrar upp till 21 km. Denna region innehåller det minsta antalet kratrar och är den yngsta på hela det studerade halvklotet: dess ålder är bara 50–80 miljoner år [30] . Den är täckt med ett lager av upp till 600 meter tjockt regolit, som döljer många gamla kratrar. Utöver dem finns olika åsar och avsatser upp till 300 meter höga, som kännetecknas av en högre albedo. De äldsta regionerna är Noric- och Achaea-regionerna, som är ganska plana ytor täckta med många kratrar, några så gamla som 3,6 ± 0,1 Ga. Norik-regionen korsas av en fåra som är upp till 10 km lång och upp till 100 meter djup. Ytterligare två områden - Pannonia och Rezia - kännetecknas också i första hand av ett stort antal kratrar. Men själva regionen Narbonica är en stor krater, kallad Massalia. Kraterns yta är täckt med ett antal relativt fina reliefdrag bildade under senare epoker [31] .

Nomenklatur

I mars 2011 antog Internationella astronomiska unionens arbetsgrupp för planetnomenklatur ett namnschema för egenskaperna hos reliefen på asteroiden (21) Lutetia. Eftersom den fick sitt namn efter en gammal romersk stad, beslutades det att tilldela alla kratrar på asteroiden namnen på städer som ligger nära Lutetia vid tiden för dess existens (det vill säga från 52 f.Kr. till 360 e.Kr.). Och dess regioner ( lat.  regiones ) är uppkallade efter provinserna i det romerska imperiet under Lutetia-staden, med undantag av en, som fick sitt namn efter upptäckaren av asteroiden - Goldschmidt-regionen. Andra detaljer av reliefen av Lutetia fick namnen på floder och angränsande regioner i Europa på den tiden [32] . Och i september samma år valdes kratern Lauriacum med en diameter på 1,5 km som den punkt genom vilken nollmeridianen för en mindre planet ritades, som fick det tidigare namnet på den antika romerska staden Lauriacum ( lat.  Lauriacum) ) (nu känd som Enns ) [29] .

Se även

• Lista över asteroider ( 1-100 )
• Klassificeringar av mindre planeter
• Rosetta (KA)

Litteratur

• Rosetta Fly-by på Asteroid (21) Lutetia. Specialnummer av Planetary and Space Science, volym 66, nummer 1, sidorna 1-212 (juni 2012)

Anteckningar

1. ↑ 1 2 Coradini A., Capaccioni F., Erard S. et al. Ytsammansättningen och temperaturen hos Asteroid 21 Lutetia som observerats av Rosetta/VIRTIS  //  Science : journal. - 2011. - Vol. 334 , nr. 6055 . - s. 492-494 . - doi : 10.1126/science.1204062 . — PMID 22034430 . Arkiverad från originalet den 4 mars 2016.
2. ↑ 1 2 Magri C. Mainbelt Asteroids: Resultat av Arecibo och Goldstone radarobservationer av 37 objekt under 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 Bilder av Asteroid 21 Lutetia: A Remnant Planetesimal from the Early Solar System  //  Science : journal. - 2011. - Vol. 334 , nr. 6055 . - S. 487-490 . - doi : 10.1126/science.1207325 . — PMID 22034428 . Arkiverad från originalet den 6 mars 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. Asteroid 21 Lutetia: Låg massa, hög densitet  (okänd) . - Science Magazine, 2011. - 28 oktober ( vol. 334 ). - S. 491-492 . - doi : 10.1126/science.1209389 . - .
5. ↑ AstDys (21) Lutetia Ephemerides (inte tillgänglig länk) . Institutionen för matematik, universitetet i Pisa, Italien. Hämtad 28 juni 2010. Arkiverad från originalet 29 juni 2011. (obestämd) 
6. ↑ Schmadel, Lutz D. Dictionary of Minor Planet Names  . — Femte reviderade och förstorade upplagan. - B. , Heidelberg, N. Y. : Springer, 2003. - P. 17. - ISBN 3-540-00238-3 .
7. ↑ Rosettas webbplats. Asteroid (21) Lutetia. (inte tillgänglig länk) . Hämtad 11 oktober 2008. Arkiverad från originalet 12 februari 2012. (obestämd) 
8. ↑ Lardner, Dionysius. The Planetoides // Handbook of astronomy  (neopr.) . - James Walton, 1867. - s. 222. - ISBN 1-4370-0602-7 .
9. ↑ Goldschmidt H. Upptäckten av Lutetia Nov. 15  (eng.)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . - Oxford University Press , 1852. - Juni ( vol. 12 ). — S. 213 . - .
10. ↑ Leuschner, AO Forskningsundersökningar av banor och störningar av mindre planeter 1 till 1091 från 1801.0 till 1929.5  //  Publications of Lick Observatory: journal. - 1935. - Vol. 19 . — S. 29 . — .
11. ↑ Pickering, Edward C. Saknade asteroider  (okänd)  // Harvard College Observatory Circular. - 1903. - Januari ( vol. 69 ). - S. 7-8 . — .
12. ↑ Rosetta-asteroidmål: 2867 Steins och 21 Lutetia. Vetenskapsrecensioner. 2006 ( otillgänglig länkhistorik ) . Hämtad 11 oktober 2008. (obestämd) 
13. ↑ ESA:s rymdskepp visade bilder på asteroiden Lutetia . Hämtad 2 december 2019. Arkiverad från originalet 29 oktober 2020. (obestämd)
14. ↑ 1 2 3 Amos, Jonathan Asteroiden Lutetia har en tjock filt av skräp . BBC News (4 oktober 2010). Hämtad 2 december 2019. Arkiverad från originalet 12 februari 2011. (obestämd)
15. ↑ Forskare har presenterat detaljerade bilder av asteroiden Lutetia . Hämtad 11 juli 2010. Arkiverad från originalet 13 juli 2010. (obestämd)
16. ↑ Torppa, Johanna; Kaasalainen, Mikko; Michalowski, Tadeusz; Kwiatkowski, Tomasz; Kryszczyńska, Agnieszka; Denchev, Peter; Kowalski, Richard. Former och rotationsegenskaper hos trettio asteroider från fotometriska data  (engelska)  // 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. Förbryllande asteroid 21 Lutetia: Vår kunskap före Rosetta-  förbiflygningen //  Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2010. - Vol. 515 . —P.A29 . _ - doi : 10.1051/0004-6361/201013994 . - . - arXiv : 1003.1845 .
18. ↑ En observationsfelmodell och tillämpning på asteroidmassbestämning. James Cook University. 2008 . Datum för åtkomst: 20 oktober 2008. Arkiverad från originalet den 12 februari 2012. (obestämd)
19. ↑ Jim Baer. Senaste asteroidmassbestämningar (inte tillgänglig länk) . Personlig webbplats (2008). Hämtad 28 november 2008. Arkiverad från originalet 21 oktober 2013. (obestämd) 
20. ↑ Dold massa i asteroidbältet. 2002 ( otillgänglig länkhistorik ) . Hämtad 11 oktober 2008. (obestämd) 
21. ↑ Den stora asteroiden Lutetia visade sig vara en "byggsten" av solsystemet . Hämtad 2 december 2019. Arkiverad från originalet 27 januari 2020. (obestämd)
22. ↑ Birlan M., Bus SJ, Belskaya I. et al. Nära-IR-spektroskopi av asteroiderna 21 Lutetia, 89 Julia, 140 Siwa, 2181 Fogelin och 5480 (1989YK8), potentiella mål för Rosetta-uppdraget; fjärrobservationskampanj på IRTF // New Astronomy. - 2004. - Vol. 9, nr 5 . - s. 343-351. - doi : 10.1016/j.newest.2003.12.005 . - . — arXiv : astro-ph/0312638 .
23. ↑ Dollfus A., Geake JE Polarimetriska egenskaper hos månytan och dess tolkning. VII – Andra solsystemobjekt  (engelska)  // Proceedings of the 6th Lunar Science Conference, Houston, Texas, 17–21 mars: journal. - 1975. - Vol. 3 . — S. 2749 . - .
24. ↑ Feierberg M., Witteborn FC, Lebofsky LA Detektion av silikatemissionsegenskaper i 8- till 13 mikrometersspektra av huvudbältets asteroider  // 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. Synliga spektrala egenskaper hos asteroiden 21 Lutetia, mål för Rosetta-uppdraget  // Astronomy and Astrophysics  : journal  . - EDP Sciences , 2004. - Vol. 425 , nr. 2 . — P.L25 . - doi : 10.1051/0004-6361:200400054 . - .  (inte tillgänglig länk)
26. ↑ Lutetia: En sällsynt överlevande från jordens födelse . ESO, Garching, Tyskland (14 november 2011). Hämtad 14 november 2011. Arkiverad från originalet 22 december 2017. (obestämd)
27. ↑ Lutetia visade sig vara en planetesimal arkivkopia daterad 11 december 2021 på Wayback Machine // Lenta.ru, 28 oktober 2011
28. ↑ 1 2 Asteroiden Lutetia visade sig vara ett underutvecklat "embryo" av planeten . RIA SCIENCE (27 oktober 2011). Hämtad 10 augusti 2014. Arkiverad från originalet 12 augusti 2014. (ryska)
29. ↑ 1 2 Planetariska namn: Krater, kratrar : Lauriacum på Lutetia  . Arkiverad från originalet den 21 december 2016.
30. ↑ Asteroiden Lutetia kändes igen som en "underplanet" (otillgänglig länk) . Datum för åtkomst: 28 januari 2014. Arkiverad från originalet 24 september 2015. (ryska) 
31. ↑ Rosetta förbi avslöjar den komplexa historien om asteroiden Lutetia ( arkiverad 11 december 2021 på Wayback Machine ) // ESA Science & Technology, 29 maj 2012.
32. ↑ Teman godkända för asteroid (21) Lutetia  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Arkiverad från originalet den 11 januari 2014.

Länkar

• NASA JPL-databas över små solsystemobjekt (21  )
• MPC Solar System Small Body Database (21  )
• Pressmeddelande om namngivning av delar på ytan av asteroiden (21) Lutetia (otillgänglig länk) . Arkiverad från originalet den 30 april 2011. (obestämd) 
• Officiellt pressmeddelande av de första bilderna av Rosettas närmande med asteroiden (21) Lutetia Arkiverad 13 juli 2010 på Wayback Machine (ESA)
• Officiellt pressmeddelande av Rosetta-förbiflygningsbilder med asteroid (21) Lutetia Arkiverad 13 juli 2010 på Wayback Machine (ESA)
• Detaljerad artikel på ESA:s webbplats Arkiverad 14 juli 2010 på Wayback Machine 
• Animation: rörelsen av asteroiden Lutetia (otillgänglig länk - historia ) . (obestämd) 
• Astronomi Dagens bild. Lutetia: Den största asteroiden som ännu har besökts  (engelska) (26 juli 2010). Hämtad: 16 februari 2014.

Tematiska platser	JPL Small Body Database
Ordböcker och uppslagsverk	Universalis

solsystem
Central stjärna och planeter	Sol Merkurius Venus Jorden Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus
dvärgplaneter	Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4
Stora satelliter	Ganymedes Titan Callisto Och om Måne Europa Triton Titania Rhea Oberon Iapetus Charon Ariel Umbriel Dione Tethys Enceladus Miranda Proteus Mimas Nereid
Satelliter / ringar	Jorden / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater späckhuggare quawara
Först upptäckte asteroider	(1) Ceres (2) Pallas (3) Juno (4) Vesta (5) Astrea (6) Hebe (7) Irida (8) Flora (9) Metis (10) Hygien (11) Parthenope
Små kroppar	meteoroider asteroider / deras satelliter nära jorden huvudbälte Trojan kentaurer transneptuniska Kuiperbälte plutino cubewano spridd skiva damokloider kometer Oort moln
konstgjorda föremål	konstgjorda jordsatelliter interplanetära rymdfarkoster
Hypotetiska föremål	Vulkan och vulkanoider Merkurius satellit Venus satelliter andra satelliter på jorden motjord Planet Nine , Tyche , Planet X och andra trans-neptuniska planeter Nemesis Tidigare planeter: Theia , Phaeton eller Planet V Femte gasjätten
Lista över solsystemobjekt Astronomiska föremål