Астероид Матильда

До того, как зонд «Розетта» в 2010 году снял астероид (21) Лютеция, Матильда была самым большим непланетным телом, который когда-либо изучал космический аппарат. Но и без этого астероид (253) Матильда примечателен для астрономии. Это темный, очень медленный и невероятно легкий астероид, посещение которого межпланетной станцией NEAR в 1997 году создало больше вопросов, чем ответов.

Характеристики Матильды

Астероид Матильда — астероид С-класса Главного пояса. Такие астероиды очень темные и достаточно легкие за счет высокого содержания углерода небесных тел. Интересный факт — по одной с теорий, похожую структуру мог иметь знаменитый Тунгусский метеорит. Сегодня, благодаря многократным исследованиям, известны следующие характеристики Матильды:

• Масса астероида — 1,033·10¹⁷ килограмм. Учитывая маленький размер — 58 километров в диаметре, Матильду можно назвать типичным образцом астероидов класса С. Между прочим, такие астероиды составляют 75% от всех астероидов известных на сегодняшний день.
• Плотность астероида — 1,300 г/см ³. Для твердого космического тела это немного — похожей плотностью в 1,260 г/см ³ обладает глицерин, основа для кремов и мазей. Более того, это лишь половина углеродистого хондрита, главной составляющей материала Матильды, что свидетельствует о пустотах внутри астероида. Пористость свойственна подобным астероидам, но доля пустоты в Матильде под 50% аномальна и для них.
• Орбитальные характеристики Матильды выделяют ее среди других тел Главного пояса. И когда большой период обращения вокруг Солнца в 4,3 земного года — это норма для астероидов, то период вращения вокруг собственной оси в 417,7 часа (17 с половиной суток) — рекордное для малых космических тел время.
• Структура поверхности астероида примечательна гигантскими кратерами. На фоне скромных размеров Матильды (52,8 километра в диаметре), кратер Кару с диаметром в 33,4 километра и глубиной 5—6 км выглядит впечатляюще.
  

  Крупнейший кратер

  К слову, кратеры названы в честь крупнейших месторождений угля в мире. На это астрономов вдохновило обилие углерода в составе астероида. Из-за этой же причины Матильда отражает очень тусклая — альбедо составляет всего лишь 0,04 от получаемого света.

Открытие и исследование Матильды

Первичный этап

Открыт астероид был в 1884 году Иоганном Пализой, на базе Венской обсерватории в Австрии. Пализа, будучи профессиональным астрономом, 53 года занимался исследованиями и поиском новых объектов. Так, за период своей деятельности он вручную нашел 122 астероида — Матильда стала 50-м. При этом, название придумал не он — Матильдой астероид назвал В. Лебёф, который просчитал его орбиту.

Дальнейшие исследования Матильды произошли только через 100 лет, когда в 1995 наземные телескопы выявили необычайно долгое время вращения астероида, а также его спектральный класс — С.

Современный этап

Но детальный портрет Матильды ученые смогли получить только с помощью автоматической космической станции NEAR Shoemaker. На пути к астероиду (433) Эрос, он совершил пролет возле Матильды. Это был одним из самых близких пролетов космических зондов. При скорости в 9,93 км/с, он пролетел в 1212 километрах от Матильды, сделав около 500 снимков астероида. Увы, медленность вращения астероида позволило заснять всего лишь 60% поверхности. Помимо фотографирования, были проведены замеры гравитационных коллизий и магнитного поля с целью определения массы астероида.

Особенности Матильды

Как уже было сказано выше, ряд характеристик Матильды выделяют ее среди рядовых астероидов Главного пояса. Астрономов и физиков, как это часто бывает, интересовали не столько сами явления, сколько причины, вызывающие их.

Медленное вращение

Как мы уже с вами знаем, первой обнаруженной аномалией было медленное вращение. До того как астероид удалось разведать с помощью зонда NEAR, ученые выдвинули две теории, объясняющие такой большой период вращения:

• Первая теория гласила о том, что с поверхности Матильды идет выброс газов, тормозящих астероид. Основанием для этой теории было то, что за счет темной поверхности в Матильды достаточно высокая (как для астероида) температура: −99 °C. Этого вполне достаточно, чтобы некоторые летучие вещества могли существовать в жидкой, а то и в газообразной форме.
• Вторая теория базировалась на гравитационном взаимодействии. Так, будь у Матильды достаточно крупный спутник, в 200-300 метров в диаметре, он мог бы за счет своего притяжения тормозить астероид.

Но NEAR в 1997 году развеял оба предположения — не было ни признаков выброса газов, ни достаточно большого спутника. Зато обнаруженные кратеры натолкнули астрономов на новую догадку — Матильду замедляют последствия столкновения с другим астероидом, размером около 3 километров в диаметре. Если бы такой метеорит упал на Землю, силы его удара хватило бы не только для уничтожения жизни, но и для значительного повреждения земной коры.

Легкость Матильды

Другой загадкой было то, что плотность Матильды составляла всего лишь половину от плотности составляющего ее материала. Соответственно, первым сделанным выводом было то, что Матильда — это т.н. груда щебня, то есть группа осколков помельче, держащихся вместе за счет силы притяжения и покрытых толстым слоем пыли.

Однако, свои поправки в теории внесли громадные кратеры на поверхности Матильды. Учитывая низкий альбедо Матильды, а также ее возраст — около 4 миллиардов лет — будет верно предположить, что под внешним слоем находятся несколько крупных кусков породы, между которыми и промежутки больше. Такое «воздушное» строение — залог неразрушимости Матильды — ударные волны от столкновений оставляют кратеры, но не разрушают сам астероид.