Lutetia ( designación de planeta menor : 21 Lutetia ) es un gran asteroide de tipo M en el cinturón de asteroides principal . Mide unos 100 kilómetros de diámetro (120 km a lo largo de su eje mayor). Fue descubierta en 1852 por Hermann Goldschmidt y lleva el nombre de Lutetia , el nombre latino de París .
Lutetia tiene una forma irregular y está plagada de numerosos cráteres; el cráter de impacto más grande alcanza los 45 km de diámetro. La superficie es geológicamente heterogénea y está atravesada por un sistema de surcos y escarpes, que se cree que son fracturas. Tiene una alta densidad aparente general , lo que sugiere que está hecho de roca rica en metales .
La sonda Rosetta pasó a 3.162 km (1.965 millas) de Lutetia en julio de 2010. [9] Fue el asteroide más grande visitado por una nave espacial hasta que Dawn llegó a Vesta en julio de 2011.
Lutetia fue descubierta el 15 de noviembre de 1852 por Hermann Goldschmidt desde el balcón de su apartamento en París . [10] [11] El astrónomo alemán Georg Rümker y otros calcularon una órbita preliminar para el asteroide en noviembre-diciembre de 1852 . [12] En 1903, Edward Pickering lo fotografió en oposición en el Observatorio de la Universidad de Harvard . Calculó una magnitud de oposición de 10,8. [13]
Se han reportado dos ocultaciones estelares por parte de Lutetia, observadas desde Malta en 1997 y Australia en 2003, con solo una cuerda cada una, lo que coincide aproximadamente con las mediciones de IRAS . [ cita necesaria ]
El 10 de julio de 2010, la sonda espacial europea Rosetta sobrevoló Lutetia a una distancia mínima de 3168 ± 7,5 km a una velocidad de 15 kilómetros por segundo en su camino hacia el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko . [5] El sobrevuelo proporcionó imágenes de hasta 60 metros por píxel de resolución y cubrió aproximadamente el 50% de la superficie, principalmente en el hemisferio norte. [4] [9] Las 462 imágenes se obtuvieron en 21 filtros de banda estrecha y ancha que se extienden de 0,24 a 1 μm. [9] Lutetia también fue observada por el espectrómetro de imágenes en el infrarrojo cercano visible VIRTIS, y también se tomaron medidas del campo magnético y el entorno del plasma. [4] [9]
Lutetia orbita alrededor del Sol a una distancia de aproximadamente 2,4 AU en el cinturón de asteroides interior. Su órbita se encuentra casi en el plano de la eclíptica y es moderadamente excéntrica. El período orbital de Lutetia es de 3,8 años. [14]
El sobrevuelo de Rosetta demostró que la masa de Lutetia es (1,700 ± 0,017) × 1018 kg, [5] más pequeño que la estimación previa al sobrevuelo de 2,57 × 1018 kilogramos. [15] Tiene una de las densidades más altas observadas en asteroides con 3,4 ± 0,3 g/cm 3 . [4] Teniendo en cuenta una posible porosidad del 10 al 15%, la densidad aparente de Lutetia supera la de un meteorito pedregoso típico. [5]
Lutetia está clasificado entre los enigmáticos asteroides de tipo M , [2] históricamente se creía que la mayoría de ellos eran casi puramente metálicos . [16] Sin embargo, las observaciones de radar de los tipos M sugieren que dos tercios de ellos, incluida Lutetia, pueden consistir en silicatos enriquecidos con metales. [17] De hecho, los espectros telescópicos de Lutetia han mostrado un espectro plano y de baja frecuencia similar al de las condritas carbonosas y los asteroides de tipo C y , a diferencia de los meteoritos metálicos , [18] evidencia de minerales hidratados , [19] abundantes silicatos , [20] y un regolito más grueso que la mayoría de los asteroides. [21]
La sonda Rosetta descubrió que el asteroide tiene un espectro moderadamente rojo en luz visible y un espectro esencialmente plano en el infrarrojo cercano . No se detectaron características de absorción en el rango cubierto por las observaciones, 0,4 a 3,5 μm, lo que contradice informes terrestres anteriores sobre minerales hidratados y compuestos ricos en carbono. Tampoco hubo evidencia de olivino . Sin embargo, la nave espacial sólo observó la mitad de Lutetia, por lo que no se puede descartar por completo la existencia de estas fases. Junto con la alta densidad aparente reportada para Lutetia, estos resultados sugieren que Lutetia está hecha de material de condrita de enstatita o puede estar relacionada con condrita carbonosa rica en metales y pobre en agua de clases como CB, CH o CR. [6] [22]
Las observaciones de Rosetta revelaron que la superficie de Lutetia está cubierta por un regolito hecho de partículas de polvo ligeramente agregadas de 50 a 100 μm de tamaño. Se estima que tiene 3 km de espesor y puede ser responsable de los contornos suavizados de muchos de los cráteres más grandes. [4] [9]
Las fotografías de la sonda Rosetta confirmaron los resultados de un análisis de la curva de luz de 2003 que describía a Lutetia como una esfera rugosa con "rasgos de forma nítida e irregular". [23] Un estudio de 2004-2009 propuso que Lutetia tiene una forma no convexa, probablemente debido a un gran cráter, el cráter Suspicio. [24] Aún no está claro si los hallazgos de Rosetta respaldan esta afirmación.
El análisis de las imágenes de Rosetta en combinación con curvas de luz fotométricas arrojó la posición del polo norte de rotación de Lutetia: RA =51,8° ± 0,4° , Disminución =+10,8° ± 0,4° . Esto da una inclinación axial de 96° (rotador retrógrado), lo que significa que el eje de rotación es aproximadamente paralelo a la eclíptica , similar al planeta Urano . [4]
La superficie de Lutetia está cubierta por numerosos cráteres de impacto y atravesada por fracturas, escarpes y surcos que se cree que son manifestaciones superficiales de fracturas internas. En el hemisferio del asteroide fotografiado hay un total de 350 cráteres con diámetros que oscilan entre 600 ma 55 km. Las superficies con más cráteres (en la región de Acaya) tienen una edad de retención de cráteres de aproximadamente 3,6 ± 100 millones de años. [4]
La superficie de Lutetia se ha dividido en siete regiones según su geología. Son Baetica (Bt), Acaya (AC), Etruria (Et), Narbonensis (Nb), Noricum (Nr), Panonia (Pa) y Raetia (Ra). La región Bética está situada alrededor del polo norte (en el centro de la imagen) e incluye un grupo de cráteres de impacto de 21 km de diámetro, así como sus depósitos de impacto. Es la unidad de superficie más joven de Lutetia. La Bética está cubierta por una suave capa de eyección de aproximadamente 600 m de espesor que ha enterrado parcialmente cráteres más antiguos. Otras características de la superficie incluyen deslizamientos de tierra, taludes gravitacionales y bloques eyectados de hasta 300 m de tamaño. Los deslizamientos de tierra y los correspondientes afloramientos rocosos se correlacionan con variaciones de albedo, siendo generalmente más brillantes. [4]
Las dos regiones más antiguas son Acaya y Noricum. La primera es una zona notablemente plana con muchos cráteres de impacto. La región de Narbonensis coincide con el cráter de impacto más grande de Lutetia: Massilia. Incluye varias unidades más pequeñas y está modificado por cadenas de hoyos y ranuras formadas en una época posterior. Es probable que otras dos regiones, Panonia y Raetia, también sean grandes cráteres de impacto. La última región de Noricum está atravesada por un surco prominente de 10 km de longitud y unos 100 m de profundidad. [4]
Las simulaciones numéricas mostraron que incluso el impacto que produjo el mayor cráter de Lutetia, de 45 kilómetros de diámetro, fracturó gravemente el asteroide, pero no lo hizo añicos. Por lo tanto, es probable que Lutetia haya sobrevivido intacta desde el comienzo del Sistema Solar. La existencia de fracturas lineales y la morfología del cráter de impacto también indican que el interior de este asteroide tiene una fuerza considerable y no es un montón de escombros como muchos asteroides más pequeños. En conjunto, estos hechos sugieren que Lutetia debería clasificarse como un planetesimal primordial . [4]
Los estudios de los patrones de fracturas en Lutetia llevan a los astrónomos a pensar que hay un cráter de impacto de ~45 kilómetros en el lado sur de Lutetia, llamado Cráter Suspicio, pero debido a que Rosetta solo observó la parte norte de Lutetia, no se sabe con certeza cómo luce. , o si existe. [25]
En marzo de 2011, el Grupo de Trabajo sobre Nomenclatura Planetaria de la Unión Astronómica Internacional acordó un esquema de denominación para las características geográficas de Lutetia. Dado que Lutecia era una ciudad romana, los cráteres del asteroide llevan el nombre de ciudades del Imperio Romano y las partes adyacentes de Europa durante la época de la existencia de Lutecia. Sus regiones llevan el nombre del descubridor de Lutecia (Goldschmidt) y de las provincias del Imperio Romano en la época de Lutecia. Otras características llevan el nombre de ríos del Imperio Romano y las partes adyacentes de Europa en la época de la ciudad. [26]
La composición de Lutetia sugiere que se formó en el Sistema Solar interior, entre los planetas terrestres, y fue expulsada al cinturón de asteroides mediante una interacción con uno de ellos. [27]
