(21) Лютэцыя

Астэроід Лютэцыя быў выяўлены астраномам-аматарам і мастаком Германам Гольдшмітам з балкона свайго дому над кафэ «Пракоп» у Парыжы^[9][10]. Услед за гэтым у лістапада-снежні 1852 года іншы нямецкі астраном — Георг Румкер — разлічыў папярэднюю арбіту гэтага цела^[11]. У 1903 годзе падчас чарговага супрацьстаянні з Зямлёй Лютэцыя была сфатаграфавана амерыканскім астраномам Эдуардам Пікерынгам з Гарвардскай абсерваторыі. Тады яна дасягнула яркасці ў 10,8 зорнай велічыні^[12].

10 ліпеня 2010 года еўрапейскі зонд «Разета» праляцеў у непасрэднай блізкасці ад астэроіда (21) Лютэцыя, які стаў першым астэроідам M-класа, вывучаным з борта касмічнага апарата. Апарат прайшоў на мінімальнай адлегласці 3168 ± 7,5 км ад астэроіда на хуткасці 15 км/с, на шляху да кароткаперыядычнай камеце Чурумава-Герасіменка^[3][13][14]. Падчас гэтага пралёта былі зроблены здымкі паверхні астэроіда дазволам да 60 метраў на піксель, якія пакрываюць каля 50 % паверхні цела (галоўным чынам паўночнае паўшар’е)^[15][16]. Увогуле было атрымана 462 здымкі ў 21 спектральным дыяпазоне (гэта і вузкія, і шырокія дыяпазоны, якія перакрываюць інтэрвал даўжынь хваль ад 0,24 да 1 мкм). З дапамогай спектрометра VIRTIS, усталяванага на зондзе, назіранні праводзіліся не толькі ў бачнай, але і ў блізкай інфрачырвонай вобласці спектра. Таксама праводзіліся вымярэнні магнітнага поля і плазмы зблізку астэроіда^[2].Пакрыццё зорак Лютецией назіралася двойчы: спачатку на Мальце ў 1997, а затым у Аўстраліі ў 2003 годзе.

Форма і нахіл восі

Фатаграфіі, атрыманыя з касмічнага зонда, пацвердзілі вынікі аналізу крывых бляску 2003 года, якія апісвалі Лютэцыю як цела грубай няправільнай формы^[17]. Вынікі даследавання, праведзенага І. Н. Бельскай і інш., звязваюць няправільную форму астэроіда з наяўнасцю буйнога ўдарнага кратара на адной з яго бакоў^[18], але, паколькі «Разета» сфатаграфавала толькі палову паверхні астэроіда^[15], пацвердзіць ці аспрэчыць гэту здагадку пакуль немагчыма. Аналіз фатаграфій з зонда і фотаметрычных крывых бляску дазволіў зрабіць выснову пра нахіл восі вярчэння астэроіда, які з пазіцыі паўночнага полюсу апынуўся роўны 96°. Такім чынам, вось вярчэння астэроіда ляжыць амаль у плоскасці экліптыкі, а само вярчэнне апынулася рэтраградным, як і ў планеты Уран^[2].

Маса і шчыльнасць

Па адхіленні зонда ад разліковай траекторыі ў момант яго пралёта побач з Лютэцыяй была разлічана маса астэроіда. Яна апынулася роўнай (1,700 ± 0,017)×10¹⁸ кг^[3][19], што значна менш першапачатковых адзнак, зробленых па вымярэннях з Зямлі — 2,57×10¹⁸ кг^[20]. Тым не менш, нават такая адзнака масы гаворыць пра вельмі высокую шчыльнасць гэтага цела для каменнага астэроіда — парадку 3,4 ± 0,3 г/см³^[2][21][22], што ў сярэднім у 1,5-2 разы больш, чым шчыльнасць іншых астэроідаў. Гэта значыць, што яна ўтрымлівае значную колькасць жалеза. Аднак, ці ледзь яно знаходзіцца ў цалкам сфарміраваным ядры. Для гэтага Лютэцыі прыйшлося б часткова расплавіцца з-за цяпла, які выдаткоўваецца рэактыўнымі ізатопамі: больш шчыльнае жалеза патанула б, а скальныя пароды выйшлі б на паверхню. Аднак VIRTIS паказаў, што склад паверхні астэроіда застаецца зусім першабытным. Даследчыкі бачаць гэтаму толькі адно тлумачэнне: Лютэцыя нагрэлася ў пачатку сваёй гісторыі, але не змагла цалкам расплавіцца, таму выразна вызначанае жалезнае ядро не сфарміравалася.

Склад

Дакладны склад Лютэцыі доўгі час выклікаў здзіўленне ў астраномаў. Хоць гэта цела класіфікуецца як астэроід класа M, для яго характэрны вельмі нетыповыя для гэтага класа ўласцівасці, у прыватнасці вельмі малое ўтрыманне металаў у паверхневых пародах. У іх складзе выяўлена высокая канцэнтрацыя вугляродзаўзятых хандрытаў, больш характэрных для астэроідаў класа З, чым для класа M^[23]. Да таго ж у Лютэцыі вельмі нізкае альбеда ў радиодиапазоне, у той час як у тыповага прадстаўніка металічнага класа — астэроіда (16) Псіхея^[5], — яно даволі высокае. Гэта можа паказваць на незвычайна тоўсты слой рэгаліту, які пакрывае яго паверхня^[24], што складаецца з сілікатаў^[25] і гідратаваных мінералаў^[26].Вымярэнні зонда «Разета» пацвердзілі наяўнасць у астэроіда ўмерана чырвонага спектра ў бачным дыяпазоне і надзвычай плоскі спектр у інфрачырвонай вобласці, а таксама амаль поўная адсутнасць паглынання ў дыяпазоне даўжынь хваль 0,4-3,5 мкм. Гэтыя даныя цалкам аспрэчваюць наяўнасць гідратаваных мінералаў і сілікатных злучэнняў. На паверхні астэроіда таксама не былі выяўлены прыкметы прысутнасці алівінаў. Гэтыя даныя, у спалучэнні з высокай шчыльнасцю астэроіда сведчаць, што пароды астэроіда складаюцца з энстатытных хандрытаў ці ж з вугляродных хандрытаў CB, CH, ці CR-груп^[4][27].

Паходжанне астэроіда

Астэроід шмат у чым цікавы наяўнасцю велізарнага кратара пад назвай Масалія, дыяметрам у 61 км. Наяўнасць на астэроідзе кратара такога памеру сведчыць, што яго варта разглядаць як планетазімаль, якая так і не ператварылася ў больш буйное нябеснае цела, але змагла дажыць да завяршэння актыўных працэсаў фарміравання планет у ранняй Сонечнай сістэмы^[2][28]. Пра гэта сведчаць памеры кратара, які ўтварыўся ў момант сутыкнення Лютэцыі з іншым астэроідам, дыяметрам восем кіламетраў. Паводле ацэнак астраномаў, такія сутыкненні паміж астэроідамі, адбываюцца вельмі рэдка — адзін раз у 9 мільярдаў гадоў. Такім чынам, Лютэцыя магла сутыкнуцца з гэтым целам толькі падчас фарміравання Сонечнай сістэмы, калі падобныя калізіі былі звычайнай справай.Пра гэта ж гаворыць і малая сітаватасць гэтага цела. Навукоўцы вызначылі яе прааналізаваўшы спектр сонечнага святла, адлюстраванага ад паверхні Лютэцыі. Адрозненні ў спектры прамянёў, адлюстраваных ад розных участкаў нябеснага цела, могуць падказаць навукоўцам, ці распадаўся астэроід пры сутыкненні з іншымі аб’ектамі ці ён складзены з няшчыльна прылеглых абломкаў. Вынікі матэматычнага мадэлявання, што ў астэроідзе адсутнічаюць буйныя поры і расколіны, характэрныя для вуглістых хандрытаў. Паводле разлікаў навукоўцаў, «сітаватасць» Лютэцыі знаходзіцца ў межах ад 1% да 13%^[28]. Гэта даказвае, што сутыкненне не магло цалкам разбурыць астэроід, так што Лютэцыя, хутчэй за ўсё, уяўляе сабой цэлае цела, а не груду друзу, як шматлікія іншыя дробныя астэроіды. Марфалогія атачальнага кратар рэльефу і існаванне самага кратара таксама сведчаць пра значную трываласць рэчыва астэроіда.

Паверхня астэроіда пакрыта кратарамі і спярэшчана разнастайнымі расколінамі, уступамі і праваламі, якія ў сваю чаргу пакрыты магутным слоем рэгаліту таўшчынёй каля 3 км, які складаецца са слаба агрэгаваных часціц пылу памерам 50-100 мкм, прыкметна што згладжвае іх абрысу^[2][15]. На картаграфаваным паўшар’і выяўлена 350 кратараў з памерамі ад 600 метраў да 61 км. Усяго на гэтым паўшар’і было выяўлена 7 абласцей у залежнасці ад іх геалогіі: Бетыкі (Bt), Ахеі (Ac), Этрурыі (Et), Нарбонікі (Nb), Норыка (Nr), Паноніі (ПА) і Рэцыі (РА)^[29].Вобласць Бетыкі размешчана ў раёне паўночнага полюсу і складаецца з некалькі кратараў з дыяметрамі да 21 км. Гэта вобласць утрымлівае найменшую колькасць кратараў і з’яўляецца самай маладой на ўсім вывучаным паўшар’і — яе ўзрост складае ўсяго 50 – 80 млн гадоў^[30]. Яна пакрыта слоем рэгаліту таўшчынёй да 600 метраў, які хавае шматлікія старыя кратары. Апроч іх там сустракаюцца розныя грады і ўступы, вышынёй да 300 метраў. Для іх характэрна больш высокае альбеда. Найстарэйшымі рэгіёнамі з’яўляюцца вобласці Норыка і Ахеі, якія ўяўляюць сабой даволі роўную паверхню, пакрытую мноствам кратараў, — некаторыя ўзростам да 3,6 ± 0,1 млрд гадоў. Вобласць Норыка, перасечана разорай даўжынёй да 10 км і глыбінёй да 100 метраў. Яшчэ дзве вобласці Паноніі і Рэцыі таксама характарызуюцца ў першую чаргу вялікай колькасцю кратараў. Затое апошняя вобласць — Нарбоники, сама па сабе ўяўляе сабой адзін вялікі кратар, які атрымаў назва Масалія. Паверхня кратара пакрыта побач адносна дробных дэталяў рэльефу, якія ўтварыліся ў пазнейшыя эпохі.

Наменклатура

У сакавіку 2011 года рабочая група па планетнай наменклатуры Міжнароднага астранамічнага саюза прыняла схему найменні дэталяў рэльефу на астэроідзе (10) Лютэцыя. Паколькі ён быў названы ў гонар старажытнага рымскага горада, то вырашана было ўсім кратарам на астэроідзе прысвойваць назвы гарадоў якія існавалі што размяшчаліся зблізку Лютэцыі на момант яе існавання (гэта значыць з 52 гады да н.э. па 360 год н. э.). А яе вобласці (лац.: regiones) называюцца ў гонар правінцый Рымскай імперыі часоў Лютэцыі-горада, за выключэнне адной, якая была названа ў гонар першаадкрывальніка астэроіда — вобласцю Гольдшміта. Іншыя дэталі рэльефу Лютэцыі атрымалі назвы рэк і сумежных раёнаў Еўропы тых часоў^[31]. А ў верасні таго ж года ў якасці пункта, праз якую праведзены нулявы мерыдыян малой планеты, выбраны кратар Lauriacum дыяметрам 1,5 км, які атрымаў ранейшая назва старажытнарымскага горада Лауриакус (лац.: Lauriacum) (цяпер вядомага як Энс)^[29].

• Спіс астэроідаў (1—100)
• Класіфікацыі малых планет
• КА Разета