21 Lutetia es un gran asteroide de tipo M en el cinturón principal de asteroides . Mide unos 100 kilómetros de diámetro (120 km a lo largo de su eje mayor). Fue descubierto en 1852 por Hermann Goldschmidt , y recibe su nombre de Lutetia , el nombre en latín de París .
Lutetia tiene una forma irregular y está llena de cráteres, siendo el cráter de impacto más grande el que 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 formada por rocas ricas en metales .
La sonda Rosetta pasó a 3.162 km (1.965 mi) de Lutetia en julio de 2010. [8] 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 . [9] [10] Una órbita preliminar para el asteroide fue calculada en noviembre-diciembre de 1852 por el astrónomo alemán Georg Rümker y otros. [11] En 1903, fue fotografiado en oposición por Edward Pickering en el Observatorio de la Universidad de Harvard . Calculó una magnitud de oposición de 10,8. [12]
Se han reportado dos ocultaciones estelares por parte de Lutetia, observadas desde Malta en 1997 y Australia en 2003, con sólo una cuerda cada una, lo que coincide aproximadamente con las mediciones del IRAS . [ cita requerida ]
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 . [4] El sobrevuelo proporcionó imágenes de hasta 60 metros de resolución por píxel y cubrió aproximadamente el 50% de la superficie, principalmente en el hemisferio norte. [3] [8] Las 462 imágenes se obtuvieron en 21 filtros de banda estrecha y ancha que se extendían desde 0,24 a 1 μm. [8] Lutetia también fue observada por el espectrómetro de imágenes de infrarrojo cercano visible VIRTIS, y también se tomaron mediciones del campo magnético y el entorno de plasma. [3] [8]
Lutetia orbita alrededor del Sol a una distancia de aproximadamente 2,4 UA 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. [13]
El sobrevuelo de Rosetta demostró que la masa de Lutetia es (1,700 ± 0,017) × 1018 kg, [4] más pequeño que la estimación previa al sobrevuelo de 2,57 × 1018 kg. [14] Tiene una de las densidades más altas observadas en asteroides, 3,4 ± 0,3 g/cm 3 . [3] Teniendo en cuenta una posible porosidad del 10-15%, la densidad aparente de Lutetia supera la de un meteorito rocoso típico. [4]
Lutetia está clasificada entre los enigmáticos asteroides de tipo M , [2] la mayoría de los cuales se creía históricamente que eran casi puramente metálicos . [15] Sin embargo, las observaciones de radar de los tipos M sugieren que dos tercios de ellos, incluido Lutetia, pueden consistir en silicatos enriquecidos con metales. [16] De hecho, los espectros telescópicos de Lutetia han mostrado un espectro plano de baja frecuencia similar al de las condritas carbonosas y los asteroides de tipo C y, a diferencia de los meteoritos metálicos , [17] evidencia de minerales hidratados , [18] silicatos abundantes , [19] y un regolito más grueso que la mayoría de los asteroides. [20]
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, 0,4-3,5 μm, lo que contradice los informes terrestres anteriores de minerales hidratados y compuestos ricos en carbono. Tampoco hubo evidencia de olivino . Sin embargo, la nave espacial solo 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 informada para Lutetia, estos resultados sugieren que Lutetia está hecha de material de condrita de enstatita , o puede estar relacionada con condrita carbonácea rica en metales y pobre en agua de clases como CB, CH o CR. [5] [21]
Las observaciones de Rosetta revelaron que la superficie de Lutetia está cubierta de un regolito formado por partículas de polvo de 50 a 100 μm de tamaño, poco agrupadas. Se estima que tiene un espesor de 3 km y puede ser responsable de los contornos suavizados de muchos de los cráteres más grandes. [3] [8]
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 "características de forma irregular y nítida". [22] Un estudio realizado entre 2004 y 2009 propuso que Lutetia tiene una forma no convexa, probablemente debido a un gran cráter, el cráter Suspicio. [23] Todavía no está claro si los hallazgos de Rosetta respaldan esta afirmación.
El análisis de las imágenes de Rosetta en combinación con las curvas de luz fotométricas arrojó la posición del polo rotacional norte de Lutetia: RA =51,8° ± 0,4° , Dec =+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 . [3]
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 van desde los 600 m hasta los 55 km. Las superficies con más cráteres (en la región de Acaya) tienen una edad de retención de cráteres de aproximadamente 3,6 ± 0,1 mil millones de años. [3]
La superficie de Lutetia se ha dividido en siete regiones en función de su geología: Baetica (Bt), Achaia (AC), Etruria (Et), Narbonensis (Nb), Noricum (Nr), Pannonia (Pa) y Raetia (Ra). La región Baetica 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. Baetica está cubierta por un manto liso 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 de eyección de hasta 300 m de tamaño. Los deslizamientos de tierra y los afloramientos rocosos correspondientes están correlacionados con variaciones del albedo, siendo generalmente más brillantes. [3]
Las dos regiones más antiguas son Acaya y Nórico. La primera es una zona notablemente plana con muchos cráteres de impacto. La región Narbonense coincide con el cráter de impacto más grande de Lutecia, Massilia. Incluye varias unidades más pequeñas y está modificada por cadenas de fosas y surcos formados en una época posterior. Es probable que otras dos regiones, Panonia y Raetia, también sean grandes cráteres de impacto. La última región Nórica está atravesada por un surco prominente de 10 km de longitud y unos 100 m de profundidad. [3]
Las simulaciones numéricas mostraron que incluso el impacto que produjo el cráter más grande de Lutetia, que tiene 45 km de diámetro, fracturó gravemente el asteroide, pero no lo hizo añicos. Por lo tanto, es probable que Lutetia haya sobrevivido intacto 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 resistencia 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 . [3]
Los estudios de patrones de fracturas en Lutetia llevan a los astrónomos a pensar que hay un cráter de impacto de unos 45 kilómetros en el lado sur de Lutetia, llamado Cráter Suspicio, pero como Rosetta solo observó la parte norte de Lutetia, no se sabe con certeza cómo es o si existe en absoluto. [24]
En marzo de 2011, el Grupo de Trabajo de Nomenclatura Planetaria de la Unión Astronómica Internacional acordó un esquema de nombres para las características geográficas de Lutetia. Dado que Lutetia era una ciudad romana, los cráteres del asteroide llevan el nombre de ciudades del Imperio Romano y de las partes adyacentes de Europa durante la época de la existencia de Lutetia. Sus regiones llevan el nombre del descubridor de Lutetia (Goldschmidt) y de provincias del Imperio Romano en la época de Lutetia. Otras características llevan el nombre de ríos del Imperio Romano y de las partes adyacentes de Europa en la época de la ciudad. [25]
La composición de Lutetia sugiere que se formó en el Sistema Solar interior, entre los planetas terrestres, y fue expulsada al cinturón de asteroides a través de una interacción con uno de ellos. [26]
