梅西尔德星
![]() 会合-舒梅克号拍摄到的梅西尔德星 | |
发现[1] | |
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发现者 | 约翰·帕利扎 |
发现日期 | 1885年11月12日 |
编号 | |
其它名称 | A915 TN; 1949 OL1 |
小行星分类 | 主带小行星 |
轨道参数[3] | |
历元 2005年1月30日(JD 2453400.5) | |
远日点 | 501.334 Gm 3.35121 AU |
近日点 | 290.564 Gm 1.94230 AU |
半长轴 | 395.949 Gm 2.64676 AU |
离心率 | 0.266157 |
轨道周期 | 1572.787 d
(4.31 yr) |
平均轨道速度 | 17.98 km/s[2] |
平近点角 | 111.960° |
轨道倾角 | 6.738° |
升交点黄经 | 179.633° |
近日点参数 | 157.475° |
物理特征 | |
大小 | 52.8[3] km (66×48×46 km[4]) |
质量 | 1.033(±0.044)×1017[5] kg |
平均密度 | 1.3[5] g/cm³ |
表面重力 | 0.0025[6] m/s² |
16.2[7] m/s | |
自转周期 | 17.406±0.010[8] d (17 d 9 h 45 min) |
反照率 | 0.0436[3] |
温度 | ~174[9] K |
光谱类型 | Cb[3] |
绝对星等(H) | 10.20[3] |
梅西尔德星(253 Mathilde)是一颗位于小行星带的小行星,直径大约50公里,由约翰·帕利扎于1885年所发现。梅西尔德星拥有一个椭圆形的轨道,公转周期则超过4年。
这颗小行星以一个不寻常的速度缓慢自转,需要17.4天才绕着它的轴心旋转一圈。梅西尔德星是一颗原始C-型小行星,这意味小行星的表面具有较高比例的碳,导致它的表面相当黑暗,只有4%的光线被反射出去[10]。
会合-舒梅克号在1997年6月近距离通过梅西尔德星,当时太空船正在前往爱神星。在飞越梅西尔德星时,太空船针对小行星的一个半球进行拍摄,显示梅西尔德星表面布满许多大型的陨石坑。直到罗塞塔号在2010年飞越鲁特西亚为止,梅西尔德星是太空船近距离探测过最大的一颗小行星,也是第一颗被太空船近距离探测过的C-型小行星。
观测史
奥地利海军天文台的主管约翰·帕利扎在1880年获得在新落成维也纳天文台担任助理的机会。虽然接受这个工作代表约翰·帕利扎遭到降职,但是反过来,他将有机会使用新型的27英寸(690毫米)折射望远镜,它在当时是世界上最大的望远镜。当时帕利扎已经发现27颗小行星,后来在维也纳工作时,他继续利用27英寸(690毫米)及12英寸(300毫米)望远镜在退休之前另外发现94个小行星[11]。
约翰·帕利扎在1885年11月12日发现梅西尔德星。这颗小行星最初的轨道根数是由V·A·勒伯夫所计算出来的,他是另一位在维也纳天文台工作的奥地利天文学家。勒伯夫建议将该小行星命名为梅西尔德,这是巴黎天文台副主任莫里斯·洛伊(Maurice Lœwy)妻子的名字[1][12]。
地面观测在1995年确定梅西尔德星是一颗C-型小行星,天文学家还发现它拥有一个特别长的自转周期[12]。
会合-舒梅克号在1997年6月27日以1,212公里的距离通过梅西尔德星,当时太空船的移动速度为9.93公里/秒。这次探测让太空船拍摄超过500张小行星表面的照片,并提供天文学家更准确的数据来确定这颗小行星的大小与质量(根据太空船受到的引力摄动)[5]。然而太空船只对梅西尔德星的一个半球拍摄照片[13]。梅西尔德星是第3颗被太空船近距离拍摄照片的小行星,晚于小行星951及艾女星。
性质
梅西尔德星非常黑暗,它的反照率类似新鲜的沥青[14],天文学家认为梅西尔德星与CI1或CM2碳质球粒陨石拥有相同成分,表面主要是层状硅酸盐矿物[15]。该小行星表面充满大量的撞击坑,煤矿也分布在一些撞击坑附近[16] 。梅西尔德星表面两个最大的撞击坑是石狩(29.3公里)与卡鲁(33.4公里),它们都比小行星的平均半径还宽[4]。天文学家根据撞击坑尖锐的边缘,认为它们导致大量的物质从小行星表面脱离出来[10]。撞击坑的亮度及颜色并无差异,也没有出现分层情况,所以这颗小行星的内部必定十分均匀。有迹象显示物质会沿着撞击坑朝下方移动[4]。
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/253_Mathilde_side.png/300px-253_Mathilde_side.png)
根据会合-舒梅克号的探测结果,梅西尔德星的密度为1300公斤/立方米,不到一个典型碳质球粒陨石的一半,这显示梅西尔德星可能是非常松散的碎石堆[5],这与天文学家借由配备调适光学系统的地面望远镜研究几颗真正的C-型小行星(欧仁妮、休神星、林神星和赫女星)之后的结果一致。梅西尔德星的内部有高达50%是空洞。然而梅西尔德星表面一条20公里长的断崖显示小行星可能确实拥有一些结构性的力量,所以它的内部可能拥有一些大型结构[13] 。梅西尔德星内部密度较低,让小行星遭受撞击的力量不易传达出去,有助于表面的高度保持一致[4]。
梅西尔德星拥有一个椭圆轨道,让它可以抵达小行星带的外侧。然而梅西尔德星的公转轨道完全位于火星与木星公转轨道之间,它并未横跨行星轨道。它也是自转周期最慢的小行星之一,大部分小行星的自转周期都介于2-24小时之间[17]。由于自转速度慢,因此会合-舒梅克号只能拍摄小行星表面60%的照片。梅西尔德星缓慢的自转速度显示它可能拥有一颗卫星,但是会合-舒梅克号的照片显示在梅西尔德星半径20倍的区域内并未存在任何直径大于10公里的卫星[18]。
参考文献
- ^ 1.0 1.1 Moore, Sir Patrick. The Wandering Astronomer. CRC Press. 1999. ISBN 0750306939.
- ^ 半长轴为a、公转周期为T而偏心率为e,因此平均公转速度为:
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 Unless otherwise noted, parameters are per: Yeomans, Donald K. 253 Mathilde. JPL Small-Body Database Browser. NASA. 2003-08-29 [2007-08-29]. (原始内容存档于2007-07-08).
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 J. Veverka; et al. NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde: Overview. Icarus. 1999, 140: 3–16 [2007-08-29]. doi:10.1006/icar.1999.6120. (原始内容存档于2012-02-28).
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 D. K. Yeomans; et al. Estimating the mass of asteroid 253 Mathilde from tracking data during the NEAR flyby. Science. 1997, 278 (5346): 2106–9 [2007-08-29]. PMID 0009405343. doi:10.1126/science.278.5346.2106. (原始内容存档于2007-10-01).
- ^ 小行星的质量为m,半径为r,而G则是重力常数, 根据牛顿万有引力定律得出表面平均重力g为:
- ^ 表面平均重力为g,半径为r,因此逃逸速度经过计算为:
- ^ Stefano Mottola; et al. The slow rotation of 253 Mathilde. Planetary and Space Science. 1995, 43 (12): 1609–1613 [2007-02-04].
- ^ 小行星反射率为α、半长轴为a、太阳光度为、斯特藩-玻尔兹曼常数为σ,而小行星红外线发射率为ε(~0.9),因此平均温度T经过计算为:
- ^ 10.0 10.1 Williams, David R. NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde. NASA. December 18, 2001 [2006-08-10]. (原始内容存档于2006-08-18).
- ^ Raab, Herbert. Johann Palisa, the most successful visual discoverer of (PDF). Astronomical Society of Linz. 2002 [2007-08-27]. (原始内容 (PDF)存档于2007-09-28).
- ^ 12.0 12.1 Savage, D.; Young, L.; Diller, G.; Toulouse, A. Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) Press Kit. NASA. February 1996 [2007-08-29]. (原始内容存档于2012-02-28).
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- ^ Blue, Jennifer. Categories for Naming Features on Planets and Satellites. USGS. August 29, 2007 [2007-08-29]. (原始内容存档于2007-08-24).
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- ^ W. J. Merline; et al. Search for Satellites of 253 Mathilde from Near-Earth Asteroid Rendezvous Flyby Data. Meteoritics & Planetary Science. 1998, 33: A105 [2007-08-29]. doi:10.1006/icar.1999.6120.
Bowell, Ted; and Koehn, Bruce. The Asteroid Orbital Elements Database. Lowell Observatory. 2007-09-02 [2007-09-02].[失效链接]
参见
外部链接
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/30px-Commons-logo.svg.png)
- Bowell, Ted; and Koehn, Bruce. The Asteroid Orbital Elements Database. Lowell Observatory. September 2, 2007 [2007-09-02].[失效链接]
- Staff. Discovery Circumstances: Numbered Minor Planets. Minor Planet Center. August 28, 2007 [2007-09-02]. (原始内容存档于2008-05-10).
- Hall, Alan. NEAR-ing Mathilde. Scientific American. June 30, 1997 [2007-08-29]. (原始内容存档于2007-09-26).
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