梅西爾德星
![]() 會合-舒梅克號拍攝到的梅西爾德星 | |
发现[1] | |
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發現者 | 約翰·帕利扎 |
發現日期 | 1885年11月12日 |
編號 | |
其它名稱 | A915 TN; 1949 OL1 |
小行星分類 | 主帶小行星 |
軌道參數[3] | |
曆元 2005年1月30日(JD 2453400.5) | |
遠日點 | 501.334 Gm 3.35121 AU |
近日點 | 290.564 Gm 1.94230 AU |
半長軸 | 395.949 Gm 2.64676 AU |
離心率 | 0.266157 |
軌道週期 | 1572.787 d
(4.31 yr) |
平均軌道速度 | 17.98 km/s[2] |
平近點角 | 111.960° |
軌道傾角 | 6.738° |
升交點黃經 | 179.633° |
近日點參數 | 157.475° |
物理特徵 | |
大小 | 52.8[3] km (66×48×46 km[4]) |
質量 | 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 | |
自轉週期 | 17.406±0.010[8] d (17 d 9 h 45 min) |
反照率 | 0.0436[3] |
溫度 | ~174[9] K |
光譜類型 | Cb[3] |
絕對星等(H) | 10.20[3] |
梅西爾德星(253 Mathilde)是一顆位於小行星帶的小行星,直徑大約50公里,由約翰·帕利扎於1885年所發現。梅西爾德星擁有一個橢圓形的軌道,公轉週期則超過4年。
這顆小行星以一個不尋常的速度緩慢自轉,需要17.4天才繞著它的軸心旋轉一圈。梅西爾德星是一顆原始C-型小行星,這意味小行星的表面具有較高比例的碳,導致它的表面相當黑暗,只有4%的光線被反射出去[10]。
會合-舒梅克號在1997年6月近距離通過梅西爾德星,當時太空船正在前往愛神星。在飛越梅西爾德星時,太空船針對小行星的一個半球進行拍攝,顯示梅西爾德星表面佈滿許多大型的隕石坑。直到羅塞塔號在2010年飛越魯特西亞為止,梅西爾德星是太空船近距離探測過最大的一顆小行星,也是第一顆被太空船近距離探測過的C-型小行星。
觀測史
[编辑]奧地利海軍天文台的主管約翰·帕利扎在1880年獲得在新落成維也納天文台擔任助理的機會。雖然接受這個工作代表約翰·帕利扎遭到降職,但是反過來,他將有機會使用新型的27英寸(690公釐)折射望遠鏡,它在當時是世界上最大的望遠鏡。當時帕利扎已經發現27顆小行星,後來在維也納工作時,他繼續利用27英寸(690公釐)及12英寸(300公釐)望遠鏡在退休之前另外發現94個小行星[11]。
約翰·帕利扎在1885年11月12日發現梅西爾德星。這顆小行星最初的軌道根數是由V·A·勒伯夫所計算出來的,他是另一位在維也納天文台工作的奧地利天文學家。勒伯夫建議將該小行星命名為梅西爾德,這是巴黎天文台副主任莫里斯·洛伊(Maurice Lœwy)妻子的名字[1][12]。
地面觀測在1995年確定梅西爾德星是一顆C-型小行星,天文學家還發現它擁有一個特別長的自轉週期[12]。
會合-舒梅克號在1997年6月27日以1,212公里的距離通過梅西爾德星,當時太空船的移動速度為9.93公里/秒。這次探測讓太空船拍攝超過500張小行星表面的照片,並提供天文學家更準確的數據來確定這顆小行星的大小與質量(根據太空船受到的引力攝動)[5]。然而太空船只對梅西爾德星的一個半球拍攝照片[13]。梅西爾德星是第3顆被太空船近距離拍攝照片的小行星,晚於小行星951及艾女星。
性質
[编辑]梅西爾德星非常黑暗,它的反照率類似新鮮的瀝青[14],天文學家認為梅西爾德星與CI1或CM2碳質球粒隕石擁有相同成份,表面主要是層狀矽酸鹽礦物[15]。該小行星表面充滿大量的撞擊坑,煤礦也分布在一些撞擊坑附近[16] 。梅西爾德星表面兩個最大的撞擊坑是石狩(29.3公里)與卡魯(33.4公里),它們都比小行星的平均半徑還寬[4]。天文學家根據撞擊坑尖銳的邊緣,認為它們導致大量的物質從小行星表面脫離出來[10]。撞擊坑的亮度及顏色並無差異,也沒有出現分層情況,所以這顆小行星的內部必定十分均勻。有跡象顯示物質會沿著撞擊坑朝下方移動[4]。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/253_Mathilde_side.png/300px-253_Mathilde_side.png)
根據會合-舒梅克號的探測結果,梅西爾德星的密度為1300公斤/立方公尺,不到一個典型碳質球粒隕石的一半,這顯示梅西爾德星可能是非常鬆散的碎石堆[5],這與天文學家藉由配備調適光學系統的地面望遠鏡研究幾顆真正的C-型小行星(歐仁妮、休神星、林神星和赫女星)之後的結果一致。梅西爾德星的內部有高達50%是空洞。然而梅西爾德星表面一條20公里長的斷崖顯示小行星可能確實擁有一些結構性的力量,所以它的內部可能擁有一些大型結構[13] 。梅西爾德星內部密度較低,讓小行星遭受撞擊的力量不易傳達出去,有助於表面的高度保持一致[4]。
梅西爾德星擁有一個橢圓軌道,讓它可以抵達小行星帶的外側。然而梅西爾德星的公轉軌道完全位於火星與木星公轉軌道之間,它並未橫跨行星軌道。它也是自轉週期最慢的小行星之一,大部分小行星的自轉週期都介於2-24小時之間[17]。由於自轉速度慢,因此會合-舒梅克號只能拍攝小行星表面60%的照片。梅西爾德星緩慢的自轉速度顯示它可能擁有一顆衛星,但是會合-舒梅克號的照片顯示在梅西爾德星半徑20倍的區域內並未存在任何直徑大於10公里的衛星[18]。
參考文獻
[编辑]- ^ 1.0 1.1 Moore, Sir Patrick. The Wandering Astronomer. CRC Press. 1999. ISBN 0750306939.
- ^ 半長軸為a、公轉週期為T而偏心率為e,因此平均公轉速度為:
- ^ 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).
- ^ 小行星的質量為m,半徑為r,而G則是重力常數, 根據牛頓萬有引力定律得出表面平均重力g為:
- ^ 表面平均重力為g,半徑為r,因此逃逸速度經過計算為:
- ^ Stefano Mottola; et al. The slow rotation of 253 Mathilde. Planetary and Space Science. 1995, 43 (12): 1609–1613 [2007-02-04].
- ^ 小行星反射率為α、半長軸為a、太陽光度為、斯特藩-玻爾茲曼常數為σ,而小行星紅外線發射率為ε(~0.9),因此平均溫度T經過計算為:
- ^ 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).
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Bowell, Ted; and Koehn, Bruce. The Asteroid Orbital Elements Database. Lowell Observatory. 2007-09-02 [2007-09-02].[失效連結]
參見
[编辑]外部連結
[编辑]![](http://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].[失效連結]
- 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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