(21) Lutecia

(21) Lutetia ( del lat.  Lutetia ) es un asteroide del cinturón principal que pertenece a la clase espectral M rica en metales . Fue descubierto el 15 de noviembre de 1852 por el astrónomo francés Hermann Goldschmidt en París y recibió su nombre del antiguo asentamiento de Lutetia , que existió en el sitio del actual París [6] .

Es el primer asteroide descubierto por un astrónomo aficionado . Pero se hizo realmente famoso gracias al sobrevuelo de la nave espacial europea Rosetta junto a él en julio de 2010 . Al mismo tiempo, se obtuvieron imágenes de este asteroide e importantes datos [7] , cuyo análisis permitió a los científicos suponer que Lutetia es un "miniplaneta" antiguo y primitivo. Aunque algunas partes de la superficie del asteroide tienen entre 50 y 80 millones de años, otras se originaron hace 3600 millones de años.

Investigación

El asteroide Lutetia fue descubierto por el astrónomo aficionado y artista Herman Goldschmidt desde el balcón de su casa sobre el café Prokop en París [8] [9] . A continuación, en noviembre-diciembre de 1852, otro astrónomo alemán, Georg Rümker  , calculó la órbita preliminar de este cuerpo [10] . En 1903, durante otro enfrentamiento con la Tierra, Lutecia fue fotografiada por el astrónomo estadounidense Edward Pickering desde el Observatorio de Harvard . Luego alcanzó un brillo de 10,8 magnitudes [11] .

El 10 de julio de 2010, la sonda europea Rosetta voló muy cerca del asteroide (21) Lutetia, que se convirtió en el primer asteroide de clase M estudiado desde una nave espacial. El dispositivo pasó a una distancia mínima de 3168 ± 7,5 km del asteroide a una velocidad de 15 km/s, en su camino hacia el cometa de periodo corto Churyumov-Gerasimenko [4] [12] [13] . Durante este sobrevuelo se tomaron imágenes de la superficie del asteroide con una resolución de hasta 60 metros por píxel, cubriendo alrededor del 50% de la superficie del cuerpo (principalmente el hemisferio norte) [14] [15] . Se obtuvieron un total de 462 imágenes en 21 rangos espectrales (estos son rangos estrechos y anchos que cubren el rango de longitud de onda de 0,24 a 1 µm). Usando el espectrómetro VIRTIS montado en la sonda, las observaciones se realizaron no solo en la región visible, sino también en la región infrarroja cercana del espectro. También se llevaron a cabo mediciones del campo magnético y del plasma cerca del asteroide [3] .

La ocultación de lutecio de estrellas se ha observado dos veces: primero en Malta en 1997 y luego en Australia en 2003.

Características

Forma e inclinación del eje

Las fotografías tomadas desde la sonda espacial confirmaron los resultados del análisis de la curva de luz de 2003 , que describía a Lutetia como un cuerpo rugoso e irregular [16] . Los resultados de un estudio realizado por I. N. Belskaya et al., asocian la forma irregular del asteroide con la presencia de un gran cráter de impacto en uno de sus lados [17] , pero dado que Rosetta fotografió solo la mitad de la superficie del asteroide [14] , confirmar o refutar esta conjetura aún no es posible. Un análisis de las fotografías de la sonda y las curvas de luz fotométrica permitieron concluir que el eje de rotación del asteroide estaba inclinado, lo que resultó ser de 96° con respecto a la posición del polo norte. Así, el eje de rotación del asteroide se encuentra casi en el plano de la eclíptica, y la rotación misma resultó ser retrógrada, como la del planeta Urano [3] .

Masa y densidad

Sobre la base de la desviación de la sonda de la trayectoria calculada en el momento de su vuelo cerca de Lutetia, se calculó la masa del asteroide. Resultó ser igual a (1,700 ± 0,017)⋅10 18  kg [4] [18] , que es mucho menor que las estimaciones iniciales realizadas a partir de mediciones desde la Tierra: 2,57⋅10 18  kg [19] . Sin embargo, incluso tal estimación de la masa indica una densidad muy alta de este cuerpo para un asteroide de piedra - 3,4 ± 0,3 g/cm³ [3] [20] [21] , que es en promedio 1,5–2 veces mayor que la densidad de otros asteroides. Esto significa que contiene una cantidad significativa de hierro. Sin embargo, es poco probable que se encuentre en un núcleo completamente formado. Para ello, Lutetia tendría que fundirse parcialmente debido al calor generado por los isótopos radiactivos: el hierro más denso se hundiría y la roca saldría a la superficie. Sin embargo, el espectrómetro VIRTIS mostró que la composición de la superficie del asteroide permanece completamente prístina. Los investigadores solo ven una explicación para esto: Lutetia se calentó temprano en su historia, pero no se derritió por completo, por lo que nunca se formó un núcleo de hierro bien definido.

Composición

La composición exacta de Lutetia ha intrigado durante mucho tiempo a los astrónomos . Aunque este cuerpo está clasificado como un asteroide de clase M, tiene propiedades muy atípicas para esta clase, en particular, un contenido de metal extremadamente bajo en las rocas superficiales. Contienen una alta concentración de condritas carbonáceas , que son más características de la clase C que de la clase M [22] . Además, Lutetia tiene un albedo muy bajo en el rango de radio, mientras que un representante típico de la clase de los metales, el asteroide (16) Psyche [2]  , tiene un albedo bastante alto. Esto puede indicar una capa inusualmente gruesa de regolito que cubre su superficie [23] , que consta de silicatos [24] y minerales hidratados [25] .

Las mediciones de la sonda Rosetta confirmaron la presencia de un espectro moderadamente rojo en el rango visible y un espectro extremadamente plano en la región infrarroja, así como una ausencia casi total de absorción en el rango de longitud de onda de 0,4-3,5 micrones. Estos datos refutan completamente la presencia de minerales hidratados y compuestos de silicato. Tampoco se encontraron señales de la presencia de olivinos en la superficie del asteroide . Estos datos, combinados con la alta densidad del asteroide, sugieren que las rocas del asteroide están compuestas de condritas de enstatita o condritas de carbono los grupos CB, CH o CR [1] [26] .

Origen del asteroide

El asteroide es interesante en muchos sentidos por la presencia de un enorme cráter llamado Massalia, con un diámetro de 61 km. La presencia de un cráter de este tamaño en un asteroide indica que debe ser considerado como un planetesimal , que nunca se convirtió en un cuerpo celeste más grande, pero fue capaz de sobrevivir hasta el final de los procesos activos de formación de planetas en el sistema solar primitivo. [3] [27] [28] . Esto se evidencia por el tamaño del cráter, que se formó en el momento de la colisión de Lutetia con otro asteroide con un diámetro de 8 km. Según los astrónomos, tales colisiones entre asteroides ocurren extremadamente raramente, una vez cada 9 mil millones de años. Por lo tanto, Lutetia podría haber chocado con este cuerpo solo durante la formación del sistema solar, cuando tales colisiones eran comunes.

Esto también se evidencia por la baja porosidad de este cuerpo. Los científicos lo determinaron analizando el espectro de la luz solar reflejada desde la superficie de Lutetia. Las diferencias en el espectro de rayos reflejados desde diferentes partes de un cuerpo celeste pueden indicar a los científicos si el asteroide se rompió cuando chocó con otros objetos o si está formado por escombros sueltos. Los resultados del modelado matemático mostraron que el asteroide no contiene grandes poros ni grietas, que son típicos de las condritas carbonáceas. Según los cálculos de los científicos, la porosidad de Lutetia está en el rango de 1% a 13% [28] . Esto prueba que la colisión no pudo destruir completamente el asteroide, por lo que lo más probable es que Lutetia sea un cuerpo completo y no un montón de escombros , como muchos otros asteroides pequeños. La morfología del relieve que rodea el cráter y la existencia del propio cráter también dan testimonio de la considerable fuerza del material del asteroide.

Mapa de asteroides

La superficie del asteroide está cubierta de cráteres y salpicada de grietas, salientes y depresiones que, a su vez, están cubiertas por una gruesa capa de regolito de unos 3 km de espesor, que consiste en partículas de polvo débilmente agregadas de 50 a 100 µm de tamaño. que suaviza notablemente sus contornos [3] [14] . En el hemisferio cartografiado se han encontrado 350 cráteres con tamaños que van desde los 600 metros hasta los 61 km. En total, se identificaron 7 regiones en este hemisferio según su geología: Baetica (Bt), Achaea (Ac), Etruria (Et), Narbonica (Nb), Norica (Nr), Pannonia (PA) y Recia (RA) [ 29] .

La región de Betika se encuentra en la región del polo norte e incluye varios cráteres con diámetros de hasta 21 km. Esta región contiene el menor número de cráteres y es la más joven de todo el hemisferio estudiado: su edad es de solo 50 a 80 millones de años [30] . Está cubierto por una capa de regolito de hasta 600 metros de espesor, que oculta numerosos cráteres antiguos. Además de ellos, hay varias crestas y salientes de hasta 300 metros de altura, que se caracterizan por un mayor albedo. Las regiones más antiguas son las regiones Nórica y Acaya, que son superficies bastante planas cubiertas con muchos cráteres, algunos con una antigüedad de 3,6 ± 0,1 Ga. La región de Norik está atravesada por un surco de hasta 10 km de largo y hasta 100 metros de profundidad. Dos áreas más, Panonia y Rezia, también se caracterizan principalmente por una gran cantidad de cráteres. Pero la región de Narbonica en sí es un gran cráter, llamado Massalia. La superficie del cráter está cubierta con una serie de relieves relativamente finos formados en épocas posteriores [31] .

Nomenclatura

En marzo de 2011, el grupo de trabajo sobre nomenclatura planetaria de la Unión Astronómica Internacional adoptó un esquema de denominación para las características del relieve del asteroide (21) Lutetia. Dado que recibió el nombre de una antigua ciudad romana , se decidió asignar los nombres de las ciudades ubicadas cerca de Lutetia en el momento de su existencia (es decir, desde el 52 a. C. hasta el 360 d. C.) a todos los cráteres del asteroide. Y sus regiones ( lat.  regiones ) llevan el nombre de las provincias del Imperio Romano durante la ciudad de Lutetia, con la excepción de una, que lleva el nombre del descubridor del asteroide: la región de Goldschmidt. Otros detalles del relieve de Lutetia recibieron los nombres de ríos y regiones adyacentes de Europa de aquellos tiempos [32] . Y en septiembre del mismo año, se eligió el cráter Lauriacum con un diámetro de 1,5 km como el punto a través del cual se dibujó el meridiano cero de un planeta menor, que recibió el nombre anterior de la antigua ciudad romana de Lauriacum ( lat.  Lauriacum ) (ahora conocido como Enns ) [29] .

Véase también

• Lista de asteroides ( 1-100 )
• Clasificaciones de los planetas menores
• Rosetta (KA)

Literatura

• Sobrevuelo de Rosetta en el asteroide (21) Lutetia. Número especial de Planetary and Space Science, volumen 66, número 1, páginas 1-212 (junio de 2012)

Notas

1. ↑ 1 2 Coradini A., Capaccioni F., Erard S. et al. La composición de la superficie y la temperatura del asteroide 21 Lutetia según lo observado por Rosetta/VIRTIS  //  Science: revista. - 2011. - vol. 334 , núm. 6055 . - pág. 492-494 . -doi : 10.1126 / ciencia.1204062 . — PMID 22034430 . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
2. ↑ 1 2 Magri C. Mainbelt Asteroids: resultados de las observaciones de radar de Arecibo y Goldstone de 37 objetos durante 1980-1995  // Icarus  :  journal. - Elsevier , 1999. - Vol. 140 , núm. 2 . — Pág. 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, MF; Angrilli, F.; Barucci, MA; Bertaux, J.-L.; Bertini, I.; Bessé, S.; Llevar, B.; Cremonese, G.; Da Deppo, V.; Davidson, B.; Debei, S.; De Cecco, M.; De León, J.; Ferri, F.; Fornasier, S.; Fulle, M.; Hviid, S. F.; Gaskell, RW; Groussin, O.; Gutiérrez, P.; IP, W.; Jordá, L.; Kaasalainen, M.; Keller, HU Imágenes del asteroide 21 Lutetia: un remanente planetesimal del sistema solar primitivo  //  Ciencia: revista. - 2011. - vol. 334 , núm. 6055 . - Pág. 487-490 . -doi : 10.1126 / ciencia.1207325 . — PMID 22034428 . Archivado desde el original el 6 de marzo de 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: baja masa, alta densidad  (desconocido) . - Revista Ciencia, 2011. - 28 de octubre ( vol. 334 ). - S. 491-492 . -doi : 10.1126 / ciencia.1209389 . - .
5. ↑ AstDys (21) Lutetia Ephemerides (enlace no disponible) . Departamento de Matemáticas, Universidad de Pisa, Italia. Consultado el 28 de junio de 2010. Archivado desde el original el 29 de junio de 2011. (indefinido) 
6. ↑ Schmadel, Lutz D. Diccionario de nombres de planetas menores  . — Quinta edición revisada y ampliada. - B. , Heidelberg, N. Y. : Springer, 2003. - P. 17. - ISBN 3-540-00238-3 .
7. ↑ Sitio web de Rosetta. Asteroide (21) Lutecia. (enlace no disponible) . Consultado el 11 de octubre de 2008. Archivado desde el original el 12 de febrero de 2012. (indefinido) 
8. ↑ Lardner, Dionisio. El Planetoides // Manual de astronomía  (neopr.) . - James Walton, 1867. - Pág. 222. - ISBN 1-4370-0602-7 .
9. ↑ Goldschmidt H. Descubrimiento de Lutetia Nov. 15  (ing.)  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . - Oxford University Press , 1852. - Junio ​​( vol. 12 ). — Pág. 213 . - .
10. ↑ Leuschner, AO Estudios de investigación de las órbitas y perturbaciones de los planetas menores 1 a 1091 de 1801.0 a 1929.5  //  Publicaciones del Observatorio Lick: diario. - 1935. - Vol. 19 _ — Pág. 29 . — .
11. ↑ Pickering, Edward C. Missing Asteroids  (desconocido)  // Harvard College Observatory Circular. - 1903. - Enero ( vol. 69 ). - S. 7-8 . — .
12. ↑ Objetivos del asteroide Rosetta: 2867 Steins y 21 Lutetia. Revisiones de ciencia. 2006 (enlace inaccesible - historial ) . Consultado el 11 de octubre de 2008. (indefinido) 
13. ↑ La nave espacial de la ESA mostró imágenes del asteroide Lutetia . Consultado el 2 de diciembre de 2019. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2020. (indefinido)
14. ↑ 1 2 3 Amos, Jonathan El asteroide Lutetia tiene una gruesa capa de escombros . Noticias de la BBC (4 de octubre de 2010). Consultado el 2 de diciembre de 2019. Archivado desde el original el 12 de febrero de 2011. (indefinido)
15. ↑ Los científicos han presentado imágenes detalladas del asteroide Lutetia . Consultado el 11 de julio de 2010. Archivado desde el original el 13 de julio de 2010. (indefinido)
16. ↑ Torpa, Johanna; Kaasalainen, Mikko; Michalowski, Tadeusz; Kwiatkowski, Tomasz; Kryszczyńska, Agnieszka; Denchev, Peter; Kowalsky, Richard. Formas y propiedades de rotación de treinta asteroides a partir de datos fotométricos  (inglés)  // Icarus  : revista. - Elsevier , 2003. - Vol. 164 , núm. 2 . — Pág. 346 . - doi : 10.1016/S0019-1035(03)00146-5 . - .
17. ↑ Belskaya, EN; Fornasier, S.; Krugly, YN; Shevchenko, VG; Gaftonyuk, Nuevo Mexico; Barucci, MA; Fulchignoni, M.; Gil-Hutton, R. Desconcertante asteroide 21 Lutetia: nuestro conocimiento antes del sobrevuelo de Rosetta  //  Astronomía y astrofísica  : revista. - EDP Ciencias , 2010. - Vol. 515 . —P.A29 ._ _ -doi : 10.1051 / 0004-6361/201013994 . - . - arXiv : 1003.1845 .
18. ↑ Un modelo de error de observación y aplicación a la determinación de la masa de asteroides. Universidad James Cook. 2008 . Fecha de acceso: 20 de octubre de 2008. Archivado desde el original el 12 de febrero de 2012. (indefinido)
19. ↑ Jim Baer. Determinaciones recientes de la masa de asteroides (enlace no disponible) . Sitio web personal (2008). Consultado el 28 de noviembre de 2008. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2013. (indefinido) 
20. ↑ Masa oculta en el cinturón de asteroides. 2002 (enlace inaccesible - historial ) . Consultado el 11 de octubre de 2008. (indefinido) 
21. ↑ El gran asteroide Lutetia resultó ser un "ladrillo de construcción" del sistema solar . Consultado el 2 de diciembre de 2019. Archivado desde el original el 27 de enero de 2020. (indefinido)
22. ↑ Birlan M., Bus SJ, Belskaya I. et al. Espectroscopía de infrarrojo cercano de los asteroides 21 Lutetia, 89 Julia, 140 Siwa, 2181 Fogelin y 5480 (1989YK8), objetivos potenciales para la misión Rosetta; campaña de observaciones remotas en IRTF // New Astronomy. - 2004. - vol. 9, nº 5 . - Pág. 343-351. -doi : 10.1016/ j.newast.2003.12.005 . - . — arXiv : astro-ph/0312638 .
23. ↑ Dollfus A., Geake JE Propiedades polarimétricas de la superficie lunar y su interpretación. VII - Otros objetos del sistema solar  (inglés)  // Actas de la 6.ª Conferencia de ciencia lunar, Houston, Texas, del 17 al 21 de marzo: revista. - 1975. - vol. 3 . — Pág. 2749 . - .
24. ↑ Feierberg M., Witteborn FC, Lebofsky LA Detección de características de emisión de silicato en los espectros de 8 a 13 micrómetros de asteroides del cinturón principal  // Icarus  :  revista. - Elsevier , 1983. - Vol. 56 , núm. 3 . — Pág. 393 . - doi : 10.1016/0019-1035(83)90160-4 . - .
25. ↑ Lazzarin M., Marchi S., Magrin S., Barbieri C. Propiedades espectrales visibles del asteroide 21 Lutetia, objetivo de la Misión Rosetta  // Astronomía y astrofísica  : revista  . - EDP Ciencias , 2004. - Vol. 425 , núm. 2 . — P.L25 . -doi : 10.1051/0004-6361: 200400054 . - .  (enlace no disponible)
26. ↑ Lutetia: Una rara sobreviviente del nacimiento de la Tierra . ESO, Garching, Alemania (14 de noviembre de 2011). Consultado el 14 de noviembre de 2011. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2017. (indefinido)
27. ↑ Lutetia resultó ser una copia de archivo planetesimal fechada el 11 de diciembre de 2021 en Wayback Machine // Lenta.ru, 28 de octubre de 2011
28. ↑ 1 2 El asteroide Lutetia resultó ser un "embrión" subdesarrollado del planeta . CIENCIA RIA (27 de octubre de 2011). Consultado el 10 de agosto de 2014. Archivado desde el original el 12 de agosto de 2014. (Ruso)
29. ↑ 1 2 Nombres planetarios: cráter, cráteres : Lauriacum en Lutetia  . Archivado desde el original el 21 de diciembre de 2016.
30. ↑ El asteroide Lutetia fue reconocido como un "subplaneta" (enlace inaccesible) . Fecha de acceso: 28 de enero de 2014. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015. (Ruso) 
31. ↑ El sobrevuelo de Rosetta descubre la compleja historia del asteroide Lutetia ( Archivado el 11 de diciembre de 2021 en Wayback Machine ) // ESA Science & Technology, 29 de mayo de 2012.
32. ↑ Temas aprobados para el asteroide (21) Lutetia  (inglés)  (enlace no disponible) . Archivado desde el original el 11 de enero de 2014.

Enlaces

• Base de datos JPL de la NASA de objetos pequeños del sistema solar (21  )
• Base de datos de cuerpos pequeños del sistema solar MPC (21  )
• Comunicado de prensa sobre la denominación de partes en la superficie del asteroide (21) Lutetia (enlace inaccesible) . Archivado desde el original el 30 de abril de 2011. (indefinido) 
• Comunicado de prensa oficial de las primeras imágenes del acercamiento de la nave espacial Rosetta con el asteroide (21) Lutetia Archivado el 13 de julio de 2010 en Wayback Machine (ESA)
• Comunicado de prensa oficial de las imágenes de sobrevuelo de Rosetta con el asteroide (21) Lutetia . Archivado el 13 de julio de 2010 en Wayback Machine (ESA).
• Artículo detallado en el sitio web de la ESA . Archivado el 14 de julio de 2010 en Wayback Machine . 
• Animación: el movimiento del asteroide Lutetia (enlace inaccesible - historia ) . (indefinido) 
• Imagen astronómica del día. Lutetia: The Largest Asteroid Yet Visited  (inglés) (26 de julio de 2010). Recuperado: 16 de febrero de 2014.

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