21 Lutèce - 21 Lutetia

21 Lutèce
Rosetta triomphe sur l'astéroïde Lutetia.jpg
Image Rosetta du 21 Lutetia à l'approche la plus proche
Découverte
Découverte par Hermann MS Goldschmidt
Date de découverte 15 novembre 1852
Désignations
(21) Lutèce
Prononciation / Lj û t Ï ʃ i ə /
Nommé après
Paris ( latin : Lutētia )
Ceinture principale
Adjectifs Lutétien
Caractéristiques orbitales
Époque 31 mai 2020 ( JD 2459000.5)
Aphélie 2.833 UA
périhélie 2.037 UA
2.435 UA
Excentricité 0,16339
3,80 ans (1388,1 j)
87,976°
Inclination 3.064°
80,867°
249.997°
Caractéristiques physiques
Dimensions (121±1) × (101±1) × (75±13) km
Rayon moyen
49 ± 1 km
Le volume 5,0 ± 0,4 × 10 14
Masse 1.700 ± 0.017 × 10 18 kg
Densité moyenne
3,4 ± 0,3 g/cm³
0,3402 jours (8,1655 heures)
96°
51,8 ± 0,4°
Déclinaison pôle nord
+10,8 ± 0,4°
0,19 ± 0,01 (géométrique)
0,073 ± 0,002 (obligation)
Température 170–245 K
M ( Tholen )
9.25 à 13.17
7.29

Lutetia ( désignation de planète mineure : 21 Lutetia ) est un gros astéroïde dans la ceinture d'astéroïdes d'un type spectral inhabituel . Il mesure environ 100 kilomètres de diamètre (120 km le long de son grand axe). Il a été découvert en 1852 par Hermann Goldschmidt , et porte le nom de Lutèce , le nom latin de Paris .

Lutetia a une forme irrégulière et est fortement cratérisé, le plus grand cratère d'impact atteignant 45 km de diamètre. La surface est géologiquement hétérogène et est recoupée par un système de rainures et d'escarpements, que l'on pense être des fractures. Il a une densité moyenne élevée , ce qui signifie qu'il est constitué de roche riche en métaux .

La sonde Rosetta est passée à moins de 3 162 km (1 965 mi) de Lutetia en juillet 2010. C'était le plus gros astéroïde visité par un vaisseau spatial jusqu'à l' arrivée de Dawn à Vesta en juillet 2011.

Découverte et exploration

Animation de la trajectoire de Rosetta du 2 mars 2004 au 9 septembre 2016
  Rosette  ·   67P/Churyumov–Gerasimenko  ·   Terre  ·   Mars  ·   21 Lutèce  ·   2867 teins

Lutèce a été découvert le 15 novembre 1852, par Hermann Goldschmidt depuis le balcon de son appartement à Paris . Une orbite préliminaire pour l'astéroïde a été calculée en novembre-décembre 1852 par l'astronome allemand Georg Rümker et d'autres. En 1903, il a été photographié à l'opposition par Edward Pickering au Harvard College Observatory . Il a calculé une magnitude d'opposition de 10,8.

Il y a eu deux occultations stellaires signalées par Lutetia, observées à Malte en 1997 et en Australie en 2003, avec une seule corde chacune, correspondant à peu près aux mesures IRAS .

Le 10 juillet 2010, la sonde spatiale européenne Rosetta a survolé Lutèce à une distance minimale de 3168 ± 7,5 km à une vitesse de 15 kilomètres par seconde en route vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko . Le survol a fourni des images d'une résolution allant jusqu'à 60 mètres par pixel et a couvert environ 50 % de la surface, principalement dans l'hémisphère nord. Les 462 images ont été obtenues dans 21 filtres à bande étroite et large s'étendant de 0,24 à 1 µm. Lutetia a également été observé par le spectromètre d'imagerie visible-proche infrarouge VIRTIS, et des mesures du champ magnétique et de l'environnement plasma ont également été prises.

Caractéristiques

Orbite

Lutetia orbite autour du Soleil à une distance d'environ 2,4 UA dans la ceinture intérieure d'astéroïdes. Son orbite se situe presque dans le plan de l'écliptique et est modérément excentrique. La période orbitale de Lutèce est de 3,8 ans.

Masse et densité

Le survol de Rosetta a démontré que la masse de Lutetia est (1,700 ± 0,017) × 10 18 kg, plus petite que l'estimation avant le survol de 2,57 × 10 18 kg. Il a l'une des densités les plus élevées observées dans les astéroïdes à 3,4 ± 0,3 g/cm 3 . En tenant compte d'une porosité possible de 10 à 15 %, la densité apparente de Lutetia dépasse celle d'une météorite pierreuse typique.

Composition

La composition de Lutèce a intrigué les astronomes pendant un certain temps. Bien que classé parmi les astéroïdes de type M , dont la plupart sont métalliques , Lutetia est l'un des membres anormaux qui ne présentent pas beaucoup de traces de métal à leur surface. En effet, il y avait diverses indications d'une surface non métallique : un spectre de basse fréquence plat semblable à celui des chondrites carbonées et des astéroïdes de type C et pas du tout comme celui des météorites métalliques , un albédo radar faible contrairement aux albédos élevés de fortement des astéroïdes métalliques comme 16 Psyche , des preuves de matériaux hydratés à sa surface, des silicates abondants et un régolithe plus épais que la plupart des astéroïdes.

La sonde Rosetta a en fait découvert que l'astéroïde a un spectre modérément rouge dans la lumière visible et un spectre essentiellement plat dans le proche infrarouge . Aucune caractéristique d'absorption n'a été détectée dans la plage couverte par les observations, 0,4 à 3,5 m. Ainsi, les rapports précédents de minéraux hydratés et de composés organiques à la surface de Lutetia ont été réfutés. La surface ne contient pas non plus d' olivine . Avec la haute densité de Lutetia, ces résultats indiquent qu'il est soit constitué de matériau de chondrite à enstatite , soit peut être lié à une chondrite carbonée riche en métaux et pauvre en eau de classes telles que CB, CH ou CR.

Les observations de Rosetta ont révélé que la surface de Lutetia est recouverte d'un régolithe constitué de particules de poussière agrégées de manière lâche de 50 à 100 m. Il est estimé à 3 km d'épaisseur et peut être responsable des contours adoucis de bon nombre des plus grands cratères.

Forme et inclinaison axiale

21 Orbite de Lutetia et sa position au 1er janvier 2009 (applet NASA Orbit Viewer).

Les photographies de la sonde Rosetta ont confirmé les résultats d'une analyse de courbe de lumière de 2003 qui décrivait Lutetia comme une sphère rugueuse avec "des caractéristiques de forme nettes et irrégulières". Une étude de 2004-2009 a proposé que Lutetia a une forme non convexe, probablement à cause d'un grand cratère, Suspicio Crater . Il n' est pas encore clair si les conclusions de Rosetta étayent cette affirmation.

L'analyse des images de Rosetta en combinaison avec des courbes de lumière photométriques a donné la position du pôle de rotation nord de Lutetia : RA =51,8° ± 0,4° , Déc =+10,8° ± 0,4° . Cela donne une inclinaison axiale de 96° (rotateur rétrograde), ce qui signifie que l'axe de rotation est approximativement parallèle à l' écliptique , semblable à la planète Uranus .

Caractéristiques de surface et nomenclature

Caractéristiques de la surface

La surface de Lutetia est recouverte de nombreux cratères d'impact et recoupée par des fractures, des escarpements et des sillons considérés comme des manifestations superficielles de fractures internes. Sur l'hémisphère imagé de l'astéroïde, il y a un total de 350 cratères avec des diamètres allant de 600 m à 55 km. Les surfaces les plus fortement cratérisées (dans la région d'Achaïe) ont un âge de rétention de cratère d'environ 3,6 ± 0,1 milliard d'années.

La surface de Lutèce a été divisée en sept régions en fonction de leur géologie. Il s'agit de Baetica (Bt), Achaia (AC), Etruria (Et), Narbonensis (Nb), Noricum (Nr), Pannonia (Pa) et Raetia (Ra). La région de Baetica est située autour du pôle nord (au centre de l'image) et comprend un amas de cratères d'impact de 21 km de diamètre ainsi que leurs gisements d'impact. C'est la plus jeune unité de surface de Lutetia. Baetica est recouvert d'une couverture d'éjecta lisse d'environ 600 m d'épaisseur qui a partiellement enfoui des cratères plus anciens. D'autres caractéristiques de surface comprennent des glissements de terrain, des talus gravitationnels et des blocs d'éjecta jusqu'à 300 m de taille. Les glissements de terrain et les affleurements rocheux correspondants sont corrélés avec des variations d'albédo, étant généralement plus brillants.

Les deux régions les plus anciennes sont l'Achaïe et le Noricum. Le premier est une zone remarquablement plate avec de nombreux cratères d'impact. La région de Narbonensis coïncide avec le plus grand cratère d'impact sur Lutèce—Massilia. Il comprend un certain nombre d'unités plus petites et est modifié par des chaînes de fosses et des rainures formées à une époque ultérieure. Deux autres régions, la Pannonie et la Raetia, sont également susceptibles d'être de grands cratères d'impact. La dernière région de Noricum est recoupée par un sillon proéminent de 10 km de long et d'environ 100 m de profondeur.

Les simulations numériques ont montré que même l'impact qui a produit le plus grand cratère de Lutèce, qui mesure 45 km de diamètre, a sérieusement fracturé mais n'a pas brisé l'astéroïde. Ainsi, Lutetia a probablement survécu intact depuis le début du système solaire. L'existence de fractures linéaires et la morphologie du cratère d'impact indiquent également que l'intérieur de cet astéroïde a une résistance considérable et n'est pas un tas de gravats comme beaucoup d'astéroïdes plus petits. Pris ensemble, ces faits suggèrent que Lutèce devrait être classé comme un planétésimal primordial .

Cratère Suspicio

Des études de modèles de fractures sur Lutetia conduisent les astronomes à penser qu'il y a un cratère d'impact d'environ 45 kilomètres sur le côté sud de Lutetia, nommé Suspicio Crater, mais parce que Rosetta n'a observé que la partie nord de Lutetia, on ne sait pas avec certitude à quoi il ressemble , ou s'il existe.

Nomenclature

En mars 2011, le groupe de travail pour la nomenclature planétaire de l' Union astronomique internationale s'est mis d'accord sur un schéma de nommage pour les caractéristiques géographiques de Lutèce. Puisque Lutèce était une ville romaine, les cratères de l'astéroïde portent le nom de villes de l'Empire romain et des parties adjacentes de l'Europe à l'époque de l'existence de Lutèce. Ses régions portent le nom du découvreur de Lutèce (Goldschmidt) et des provinces de l'Empire romain à l'époque de Lutèce. D'autres caractéristiques sont nommées d'après les rivières de l'Empire romain et des parties adjacentes de l'Europe à l'époque de la ville.

Origine

Cette animation est une vue d'artiste d'un scénario possible pour expliquer comment Lutèce en est venu à se trouver désormais dans la ceinture d'astéroïdes.

La composition de Lutetia suggère qu'il s'est formé dans le système solaire interne, parmi les planètes telluriques, et a été éjecté dans la ceinture d'astéroïdes par une interaction avec l'une d'entre elles.

Voir également

Les références

Liens externes