21 Lutetia
21 Lutetia is een grote asteroïde in de hoofdgordel van asteroïden tussen Mars en Jupiter, de asteroïde is van een ongebruikelijk spectraaltype. Lutetia heeft een doorsnede van ongeveer 100 kilometer (120 kilometer over zijn grootste as). De asteroïde werd in 1852 gevonden door Hermann Goldschmidt en is vernoemd naar Lutetia, de Latijnse naam van Parijs.
Lutetia heeft een onregelmatige vorm en is zwaar bekraterd. De grootste inslagkrater heeft een diameter van 45 kilometer. Het oppervlak is geologisch gezien heterogeen en doorsneden door een systeem van groeven en steile hellingen waarvan men aanneemt dat het breuken zijn. De asteroïde heeft een hoge gemiddelde dichtheid en dat betekent dat de samenstelling voornamelijk metaalrijk gesteente is.
In juli 2010 passeerde de Rosetta ruimtesonde op een afstand van 3170 kilometer. Het was de grootste asteroïde die door een ruimtesonde werd bezocht totdat de Dawn ruimtesonde in juli 2011 arriveerde bij 4 Vesta.
Ontdekking en naamgeving
Lutetia werd op 15 november 1852 gevonden door Hermann Goldschmidt. Hij deed de waarneming vanaf zijn balkon van zijn appartement in Parijs. De Duitse astronoom Georg Rümker berekende in november-december een voorlopige baan. In 1903 werd de asteroïde tijdens zijn oppositie door Edward Pickering van het Harvard College Observatory gefotografeerd. Destijds werd een oppositie helderheid van magnitude 10,8 berekend.
Op 10 juli 2010 vloog de Europese Rosetta ruimtesonde op een afstand van ± 3170 kilometer en een snelheid van 15 kilometer per seconde langs de asteroïde. De ruimtesonde was op weg naar de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko. De scheervlucht leverde foto’s op met een resolutie van 60 meter per pixel en omvatten ongeveer 50% van het oppervlak van voornamelijk het noordelijk halfrond. Er werden in totaal 462 opnames gemaakt van de asteroïde in verschillende golflengtes en met verschillende instrumenten. Ook werden er metingen gedaan van het magneetveld en de plasma omgeving.
Fysische kenmerken
Baan
Lutetia draait op een gemiddelde afstand van 2,4 AE om de Zon. Dit is in de binnenste regio van de asteroïdengordel. De baan ligt nagenoeg gelijk aan het vlak van de ecliptica en de excentriciteit is beperkt. De baanperiode van Lutetia bedraagt 3,8 jaar.
Massa en dichtheid
De scheervlucht van de Rosetta ruimtesonde leverde een massa van Lutetia op van 1,7 * 1018 kilogram en dat is minder dan de eerder geschatte waarde van 2,57 * 1018 kilogram. Lutetia heeft een van de hoogste dichtheden onder de asteroïden van 3,4 g/cm3. Rekening houdende met een porositeit van 10 -15% levert dit een bulkdichtheid op die hoger is dan die van een typische rotsachtige asteroïde.
Samenstelling
De samenstelling van Lutetia is een raadsel. De asteroïde is ingedeeld bij de M-type asteroïden waarvan de meeste van metaal zijn maar Lutetia is een van de afwijkende leden die niet veel bewijs van metaal aan hun oppervlak vertonen.
De Rosetta ruimtesonde ontdekte dat de asteroïde in het zichtbare licht een matig rood spectrum vertoont en een vlak spectrum in het nabije infrarood. Er werden geen absorptiekenmerken gedetecteerd in het bereik van de waarnemingen tussen 0,4 en 2,3 meter. Eerdere rapporten van gehydrateerde mineralen en organische verbindingen aan het oppervlak van Lutetia zijn hiermee weerlegd. Het oppervlak bevat ook geen olivijn. Samen met de hoge dichtheid van Lutetia geven deze resultaten aan dat de asteroïde ofwel gemaakt is van enstatiet chondriet materiaal of gerelateerd kan zijn aan metaalrijke en waterarme koolstofhoudende chondrieten.
De waarnemingen van Rosetta onthulden ook dat het oppervlak van Lutetia bedekt is met een regoliet gemaakt van losjes geaggregeerde stofdeeltjes met een grootte van 50 – 100 µm. die laag is ongeveer 3 kilometer dik en is mogelijk verantwoordelijk voor de zachte contouren van veel van de grotere kraters.
Oppervlaktekenmerken
Het oppervlak van Lutetia is bedekt met talrijke inslagkraters en wordt doorsneden door breuken, uitlopers en groeven waarvan wordt aangenomen dat het oppervlakteverschijnselen zijn van interne breuken. Op het afgebeelde halfrond van de asteroïde bevinden zich in totaal 350 kraters met een diameter tussen 600 en 45 kilometer. De zwaarst bekraterde oppervlakten (in de regio Achaia) hebben een leeftijd van ongeveer 3,6 miljard jaar.
Het oppervlak van Lutetia wordt op basis van hun geologie in zeven regio’s verdeeld. Het zijn Baetica (Bt), Achaia (Ac), Etruria (Et), Narbonensis (Nb), Noricum (Nr), Pannonia (Pa) en Raetia (Ra). De Baetica-regio ligt rond de noordpool (in het midden van de afbeelding) en omvat een cluster van inslagkraters met een diameter van 21 kilometer en hun inslagafzettingen. Het is de jongste oppervlaktestructuur op Lutetia. Baetica is bedekt met een gladde ejecta-deken van ongeveer 600 meter dik die gedeeltelijk oudere kraters heeft begraven. Andere oppervlaktekenmerken zijn aardverschuivingen en rotsblokken tot 300 meter groot. De aardverschuivingen en bijbehorende rotspartijen zijn gecorreleerd met variaties van het albedo die over het algemeen helderder zijn.
Achaia en Noricum zijn de oudste gebieden. Het eerste is een opmerkelijk vlak gebied met veel inslagkraters. De regio Narbonensis valt samen met de grootste inslagkrater op Lutetia: Massilia. Het bevat een aantal kleinere eenheden en is gewijzigd door kettingen van kuilen en groeven die in een later tijdperk zijn ontstaan. Twee andere gebieden, Pannonia en Raetia zijn vermoedelijk ook grote inslagkraters. Het laatste gebied, Noricum wordt doorsneden door een groef met een lengte van 10 kilometer en een diepte van ongeveer 100 meter.
Simulaties hebben aangetoond dat zelfs de inslag die de grootste krater op Lutetia produceerde de asteroïde ernstig verstoorde maar niet verbrijzelde. Lutetia is waarschijnlijk vanaf het begin van het zonnestelsel intact gebleven. Het bestaan van lineaire breuken en de morfologie van de inslagkrater geven ook aan dat het inwendige van deze asteroïde een aanzienlijke sterkte heeft en niet als een verzameling los materiaal is opgebouwd zoals we bij veel kleinere asteroïden zien. Alles bij elkaar genomen denken astronomen dat Lutetia een restant van een planetesimaal is.
Suspicio krater
Studies van patronen van breuken op Lutetia leiden ertoe dat astronomen denken dat er een ± 45 kilometer grote inslagkrater aan de zuidzijde van Lutetia moet zijn maar omdat Rosetta alleen het noordelijk deel van Lutetia heeft waargenomen is het niet zeker hoe deze krater er uitziet, als de krater al bestaat.
Nomenclatuur
In maart 2011 heeft de Working Group for Planetary Nomenclature van de Internationale Astronomische Unie overeenstemming bereikt over een naamgevingsschema voor de geografische kenmerken op Lutetia. Aangezien Lutetia een Romeinse stad was zijn kraters van de asteroïde vernoemd naar steden van het Romeinse Rijk en de aangrenzende delen van Europa in de tijd van het bestaan van Lutetia. De regio’s zijn vernoemd naar de ontdekker van Lutetia (Hermann Goldschmidt) en naar de provincies van het Romeinse Rijk ten tijde van Lutetia. Andere kenmerken zijn vernoemd naar rivieren van het Romeinse Rijk en de aangrenzende delen van Europa ten tijde van de stad.
Herkomst
De samenstelling van Lutetia geeft aan dat de asteroïde in de binnenste delen van het zonnestelsel is ontstaan, samen met de aardse planeten, en later, als gevolg van interacties met andere objecten, naar de asteroïdengordel is gemigreerd.
21 Lutetia in cijfers
| Aanduiding | (210) Lutetia |
| Alternatieve aanduiding | — |
| Locatie | Hoofdgordel |
| Aphelium (AE) | 2,833 |
| Perihelium (AE) | 2,037 |
| Gemiddelde afstand tot de Zon (AE) | 2,435 |
| Baanexcentriciteit | 0,16339 |
| Baanperiode (dagen) | 1388,1 |
| Gemiddelde baansnelheid (km/s) | — |
| Inclinatie (°) | 3,064 |
| Bekende manen | — |
| Afmetingen (km) | 121 * 101 * 75 |
| Gemiddelde diameter (km) | 98 |
| Volume (km3) | 5,0 * 1014 |
| Massa (kg) | 1,70 * 1018 |
| Gemiddelde dichtheid (g/cm3) | 3,4 |
| Rotatieperiode (dagen) | 0,3402 |
| Absolute helderheid (magnitude) | 7,29 |
| Visuele helderheid (magnitude) | 9,25 – 13,17 |
Eerste publicatie: 20 november 2021