253 마틸데

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1. 개요
2. 발견 역사
- 2.1. 초기 발견
- 2.2. NEAR 슈메이커 탐사
3. 특징
참조

1. 개요

253 마틸데는 1885년 요한 팔리사가 발견한 소행성으로, C형 소행성에 속한다. 1997년 NEAR 슈메이커 우주선이 근접 비행하며 표면 이미지를 촬영했고, 이를 통해 마틸데가 탄소질 콘드라이트 운석과 유사한 성분이며, 매우 어둡고, 느린 자전 속도와 큰 충돌구들을 가지고 있다는 사실이 밝혀졌다. 마틸데는 심한 이심률을 가진 궤도를 가지며, 내부가 텅 빈 구조일 가능성이 제기된다.

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253 마틸데
개요
1997년 NEAR가 촬영한 253 마틸데
명칭	253 마틸데
임시 이름	A885 VA, 1915 TN,
이름 유래	마틸데 뢰비
분류	주 소행성대
발견
발견자	요한 팔리사
발견 장소	빈 천문대
발견일	1885년 11월 12일
궤도 특성
원점	2016년 7월 31일 (JD 2457600.5)
궤도 장반축	2.648402147 AU ()
이심률	0.26492652
공전 주기	4.31 년 (1574.3 일)
평균 궤도 속도	17.98 km/s
궤도 경사	6.7427122°
승교점 경도	179.58936°
근일점 인수	157.39642°
평균 이각	170.584348°
물리적 특성
크기	52.8 km (66×48×46 km)
평균 밀도	1.3 g/cm³
표면 중력	m/s²
탈출 속도	22.9 m/s
자전 주기	(17.406 ± 0.010 일) (17 일 9 시간 45 분)
스펙트럼형	Cb
절대 등급	10.3
평균 표면 온도	≈ 174 K

2. 발견 역사

1885년 11월 12일 오스트리아의 요한 팔리사가 253 마틸데를 발견했으며, 이름은 천문학자 모리츠 로에위의 부인 이름에서 따왔다. V. A. 르뵈프가 초기 궤도 요소를 계산했고, 1995년 지상 관측 결과 C형 소행성이며 자전 주기가 418시간으로 매우 길다는 것이 밝혀졌다. 1997년 6월 27일, NEAR 슈메이커 우주선이 마틸데에 근접 비행하여 500장 이상의 사진을 촬영하고 크기와 질량 데이터를 얻었다. 이는 951 가스프라, 243 이다에 이어 세 번째로 근거리 촬영된 소행성이다.

2. 1. 초기 발견

이 소행성은 1885년 11월 12일 오스트리아의 요한 팔리사에 의해 발견되었으며, 천문학자 모리츠 로에위(Moritz Loewy)의 부인의 이름을 따서 명명된 것으로 보인다.

1880년, 오스트리아 해군 천문대의 책임자였던 요한 팔리사는 새로 완공된 빈 천문대의 조수직을 제안받았다. 이 직책은 요한에게 강등을 의미했지만, 당시 세계에서 가장 큰 망원경이었던 약 68.58cm 굴절 망원경을 사용할 수 있게 되었다. 요한은 이미 27개의 소행성을 발견한 상태였으며, 은퇴하기 전까지 빈의 약 68.58cm 및 약 30.48cm 기기를 사용하여 94개의 소행성을 추가로 발견했다.^[5]

그가 발견한 소행성 중 하나가 1885년 11월 12일에 발견된 253 마틸데였다. 이 소행성의 초기 궤도 요소는 파리 천문대에서 근무하던 또 다른 오스트리아 천문학자인 V. A. 르뵈프가 계산했다.^[7] 소행성의 이름은 파리 천문대의 부원장이었던 모리츠 로에위의 아내 마틸데의 이름을 따서 르뵈프가 제안했다.^[6]^[7]

1995년, 지상 관측을 통해 마틸데가 C형 소행성임이 밝혀졌다. 또한 자전 주기가 418시간으로 비정상적으로 길다는 사실도 밝혀졌다.^[7]

2. 2. NEAR 슈메이커 탐사

NEAR 슈메이커(Magenta) 궤적; 433 에로스(Lime) 궤적; 지구(RoyalBlue) 궤적; 253 마틸데(Cyan) 궤적; 태양(Yellow) 궤적;]]

1997년 6월 27일, NEAR 슈메이커 우주선은 9.93km/s의 속도로 이동하며 마틸데로부터 1212km 이내로 근접 비행했다. 이 근접 비행을 통해 우주선은 표면의 500장 이상의 이미지를 캡처할 수 있었으며,^[13] 소행성의 크기와 질량을 더욱 정확하게 결정할 수 있는 데이터를 제공했다(우주선의 중력 섭동을 기반으로 함).^[14] 그러나 비행 동안 마틸데의 한쪽 반구만 촬영되었다.^[8] 이는 951 가스프라와 243 이다에 이어 근거리에서 촬영된 세 번째 소행성이었다.

3. 특징

마틸데는 이심률이 큰 궤도를 가지고 있어 소행성대 바깥쪽 경계까지 움직인다. 궤도는 화성과 목성 궤도 사이에 위치하며, 행성 궤도를 교차하지는 않는다. 마틸데는 알려진 소행성 중 자전 주기가 가장 느린 축에 속하는데, 대부분의 소행성은 2~24시간의 자전 주기를 갖는 반면 마틸데는 17일이 걸린다.^[15] 이 때문에 니어 슈메이커 탐사선은 소행성 표면의 60%밖에 촬영하지 못했다. 느린 자전 속도는 소행성을 공전하는 위성의 존재로 설명될 수 있지만, 니어 슈메이커의 탐사 결과 마틸데 반경의 20배 이내에서 직경 10km 이상의 위성은 발견되지 않았다.^[16]

3. 1. 물리적 특성

마틸데는 매우 어두워서 석탄보다도 검으며, 탄소질 콘드라이트 운석과 같은 성분을 공유할 것으로 보인다. 니어 슈메이커가 측정한 밀도는 1,300 kg/m³로 전형적인 탄소질 콘드라이트의 절반보다 낮은데, 이는 이 소행성이 성기게 쌓인 돌무지이기 때문으로 생각된다. 최근 지상에서 관측된 45 외제니아도 같은 특징을 보이는 C형 소행성이다.^[14] 이는 적응 광학 시스템이 장착된 지상 기반 망원경으로 연구된 여러 C형 소행성 (45 유게니아, 90 안티오페, 87 실비아, 121 헤르미온 포함)에서도 마찬가지이다. 마틸드의 내부 부피의 최대 50%는 빈 공간으로 구성되어 있다. 그러나 20km 길이의 절벽의 존재는 소행성이 어느 정도 구조적 강성을 가지고 있어 일부 큰 내부 구성 요소를 포함할 수 있음을 나타낼 수 있다.^[8] 낮은 내부 밀도는 소행성 전체에 충격파를 비효율적으로 전달하므로 표면 특징을 높은 정도로 보존하는 데 도움이 된다.^[12]

이 소행성에는 매우 크고 분명한 충돌구들이 있는데, 몇 개는 소행성의 평균 반지름보다 크다. 색이나 밝기 차이가 없는 것은 소행성의 내부가 매우 균질하다는 것을 의미한다.

마틸드는 매우 어둡고, 신선한 아스팔트 콘크리트와 비슷한 알베도를 가지고 있다.^[9] CI1 또는 CM2 탄소질 콘드라이트 운석과 동일한 조성을 공유하는 것으로 생각되며, 표면은 엽상 규산염 광물이 지배적이다.^[10] 이 소행성은 매우 큰 수의 충돌구를 가지고 있으며, 개별 충돌구는 전 세계의 석탄 광산과 분지를 따서 명명되었다.^[11] 가장 큰 두 개의 충돌구인 이시카리 (29.3km)와 카루 (33.4km)는 소행성의 평균 반지름만큼 넓다.^[12] 충돌은 소행성에서 대량의 물질을 깎아낸 것으로 보이며, 이는 충돌구의 각진 가장자리에서 알 수 있다.^[13] 충돌구에서 밝기와 색상의 균일성이 관찰되었으며 계층화된 모습은 없었으므로 소행성의 내부는 매우 균질해야 한다. 내리막 방향으로 물질 이동의 징후가 있다.^[12]

마틸드의 궤도는 이심률이 커서 소행성대의 바깥쪽 가장자리까지 이동한다. 그럼에도 불구하고, 궤도는 화성과 목성의 궤도 사이에 완전히 위치하며 행성 궤도를 교차하지 않는다. 또한 알려진 소행성 중 가장 느린 자전 주기를 가지고 있는데, 대부분의 소행성은 2~24시간 범위의 자전 주기를 가지고 있다.^[15] 느린 자전 속도로 인해 NEAR 슈메이커는 안타깝게도 소행성 표면의 60%만 촬영할 수 있었다. 느린 자전 속도는 소행성을 공전하는 위성에 의해 설명될 수 있지만, NEAR 이미지 검색 결과 마틸드의 반경의 20배까지 직경이 10 km보다 큰 위성은 발견되지 않았다.^[16]

NEAR에 의한 근적외선 분광 관측을 통해, 마틸드 표면에서 필로규산염이 확인되었다. 이는 마틸드가 CI1 또는 CM2 콘드라이트에서 관찰되는 것과 같은 수성 변성 작용을 경험했음을 시사한다.

3. 2. 밀도 및 내부 구조

마틸데는 매우 어두워서 석탄보다도 검으며, 탄소질 콘드라이트 운석과 같은 성분을 공유할 것으로 보인다. 니어 슈메이커가 측정한 밀도는 1,300 kg/m³로, 전형적인 탄소질 콘드라이트의 절반보다 낮다. 이는 이 소행성이 성기게 쌓인 돌무지이기 때문으로 생각된다. 최근 지상에서 관측된 45 외제니아도 같은 특징을 보이는 C형 소행성이다.^[14] 적응 광학 시스템이 장착된 지상 기반 망원경으로 연구된 여러 C형 소행성 (45 유게니아, 90 안티오페, 87 실비아, 121 헤르미온 포함)에서도 마찬가지로 나타난다. 마틸드의 내부 부피의 최대 50%는 빈 공간으로 구성되어 있다. 그러나 20km 길이의 절벽의 존재는 소행성이 어느 정도 구조적 강성을 가지고 있어, 일부 큰 내부 구성 요소를 포함할 수 있음을 나타낸다.^[8] 낮은 내부 밀도는 소행성 전체에 충격파를 비효율적으로 전달하므로 표면 특징을 높은 정도로 보존하는 데 도움이 된다.^[12]

이 소행성에는 매우 크고 분명한 충돌구들이 있는데, 몇 개는 소행성의 평균 반지름보다 크다. 색이나 밝기 차이가 없는 것은 소행성의 내부가 매우 균질하다는 것을 의미한다.

니어 슈메이커의 근적외선 분광 관측을 통해, 마틸드 표면에서 필로규산염이 확인되었다. 이는 마틸드가 CI1 또는 CM2 콘드라이트에서 관찰되는 것과 같은 수성 변성 작용을 경험했음을 시사한다.

3. 3. 충돌구

마틸데에는 매우 크고 분명한 충돌구들이 있는데, 몇몇은 소행성의 평균 반지름보다 크다. 충돌구에서 밝기와 색상의 균일성이 관찰되었고 계층화된 모습이 없어, 소행성 내부는 매우 균질한 것으로 보인다. 충돌은 소행성에서 대량의 물질을 깎아낸 것으로 보이며, 이는 충돌구의 각진 가장자리에서 알 수 있다.^[13] 내리막 방향으로 물질 이동의 징후도 관찰된다.^[12]

NEAR 슈메이커가 측정한 밀도인 1300kg³은 전형적인 탄소질 콘드라이트의 절반 미만으로, 마틸데가 매우 느슨하게 뭉쳐진 모래 무더기일 수 있음을 시사한다.^[14] 이는 적응 광학 시스템이 장착된 지상 기반 망원경으로 연구된 여러 C형 소행성 (45 유게니아, 90 안티오페, 87 실비아, 121 헤르미온 포함)에서도 마찬가지이다. 마틸데 내부 부피의 최대 50%는 빈 공간으로 구성되어 있다. 그러나 20km 길이의 절벽이 존재한다는 것은 소행성이 어느 정도 구조적 강성을 가지고 있어, 일부 큰 내부 구성 요소를 포함할 수 있음을 나타낸다.^[8] 낮은 내부 밀도는 소행성 전체에 충격파를 비효율적으로 전달하여 표면 특징을 높은 정도로 보존하는 데 도움이 된다.^[12]

3. 3. 1. 마틸데의 지형 목록

마틸데는 매우 어두우며 신선한 아스팔트 콘크리트와 비슷한 알베도를 가지고 있다.^[9] CI1 또는 CM2 탄소질 콘드라이트 운석과 동일한 조성을 공유하는 것으로 생각되며, 표면은 엽상 규산염 광물이 지배적이다.^[10] 이 소행성은 매우 큰 수의 충돌구를 가지고 있으며, 개별 충돌구는 전 세계의 석탄 광산과 분지를 따서 명명되었다.^[11] 가장 큰 두 개의 충돌구인 이시카리 (29.3km)와 카루 (33.4km)는 소행성의 평균 반지름만큼 넓다.^[12]

마틸데는 탄소 화합물이 풍부한 C형 소행성이기 때문에, 마틸데의 크레이터 이름은 지구에 있는 탄전 또는 탄광에서 이름을 따서 명명한다. 일본에서는 '''이시카리'''(

3. 4. 궤도 및 자전

마틸데는 매우 어두워서 석탄보다도 검으며, 탄소질 콘드라이트 운석과 같은 성분을 공유할 것으로 보인다. 니어 슈메이커가 측정한 밀도는 1,300 kg/m³로, 전형적인 탄소질 콘드라이트의 절반보다 낮다. 이는 이 소행성이 성기게 쌓인 돌무지이기 때문으로 생각된다. 최근 지상에서 관측된 45 외제니아도 같은 특징을 보이는 C형 소행성이다.

이 소행성에는 매우 크고 분명한 충돌구들이 있는데, 몇 개는 소행성의 평균 반지름보다 크다. 색이나 밝기 차이가 없는 것은 소행성의 내부가 매우 균질하다는 것을 의미한다.

마틸데는 심한 이심궤도를 그리기 때문에, 소행성대의 바깥 경계까지 움직인다. 이 소행성의 자전은 매우 느려서, 니어 슈메이커가 소행성 표면 전체를 사진 찍을 수 없었다.

마틸드는 매우 어두우며 신선한 아스팔트 콘크리트와 비슷한 알베도를 가지고 있다.^[9] CI1 또는 CM2 탄소질 콘드라이트 운석과 동일한 조성을 공유하는 것으로 생각되며, 표면은 엽상 규산염 광물이 지배적이다.^[10] 이 소행성은 매우 큰 수의 충돌구를 가지고 있으며, 개별 충돌구는 전 세계의 석탄 광산과 분지를 따서 명명되었다.^[11] 가장 큰 두 개의 충돌구인 이시카리 (29.3 km)와 카루 (33.4 km)는 소행성의 평균 반지름만큼 넓다.^[12] 충돌은 소행성에서 대량의 물질을 깎아낸 것으로 보이며, 이는 충돌구의 각진 가장자리에서 알 수 있다.^[13] 충돌구에서 밝기와 색상의 균일성이 관찰되었으며 계층화된 모습은 없었으므로 소행성의 내부는 매우 균질해야 한다. 내리막 방향으로 물질 이동의 징후가 있다.^[12]

니어 슈메이커가 측정한 밀도인 1,300 kg/m³은 전형적인 탄소질 콘드라이트의 절반 미만이며, 이는 소행성이 매우 느슨하게 뭉쳐진 모래 무더기일 수 있음을 나타낼 수 있다.^[14] 이는 적응 광학 시스템이 장착된 지상 기반 망원경으로 연구된 여러 C형 소행성 (45 유게니아, 90 안티오페, 87 실비아, 121 헤르미온 포함)에서도 마찬가지이다. 마틸드의 내부 부피의 최대 50%는 빈 공간으로 구성되어 있다. 그러나 20km 길이의 절벽의 존재는 소행성이 어느 정도 구조적 강성을 가지고 있어 일부 큰 내부 구성 요소를 포함할 수 있음을 나타낼 수 있다.^[8] 낮은 내부 밀도는 소행성 전체에 충격파를 비효율적으로 전달하므로 표면 특징을 높은 정도로 보존하는 데 도움이 된다.^[12]

마틸드의 궤도는 이심률이 커서 소행성대의 바깥쪽 가장자리까지 이동한다. 그럼에도 불구하고, 궤도는 화성과 목성의 궤도 사이에 완전히 위치하며 행성 궤도를 교차하지 않는다. 또한 알려진 소행성 중 가장 느린 자전 주기를 가지고 있는데, 대부분의 소행성은 2~24시간 범위의 자전 주기를 가지고 있다.^[15] 느린 자전 속도로 인해 니어 슈메이커는 안타깝게도 소행성 표면의 60%만 촬영할 수 있었다. 느린 자전 속도는 소행성을 공전하는 위성에 의해 설명될 수 있지만, 니어 이미지 검색 결과 마틸드의 반경의 20배까지 직경이 10 km보다 큰 위성은 발견되지 않았다.^[16]

참조

_[1] 웹사이트 253 Mathilde https://ssd.jpl.nasa[...] NASA 2003-08-29
_[2] 서적 Handbook of Mathematics and Computational Science https://archive.org/[...] Springer 1998
_[3] 간행물 The slow rotation of 253 Mathilde 1995
_[4] 서적 Encyclopedia of the Solar System https://archive.org/[...] Elsevier 2007
_[5] 웹사이트 Johann Palisa, the most successful visual discoverer of http://www.astrometr[...] Astronomical Society of Linz 2007-08-27
_[6] 서적 The Wandering Astronomer CRC Press 1999
_[7] 웹사이트 Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) Press Kit http://www.nasa.gov/[...] NASA 2007-08-29
_[8] 간행물 Implications of the NEAR mission for internal structure of Mathilde and Eros https://zenodo.org/r[...] 2004
_[9] 웹사이트 Pavement Albedo http://eetd.lbl.gov/[...] Heat Island Group 2007-08-27
_[10] conference Near-IR Spectroscopy and Possible Meteorite Analogs for Asteroid (253) Lunar & Planetary Institute 2007-03-12
_[11] 웹사이트 Categories for Naming Features on Planets and Satellites http://planetaryname[...] USGS 2007-08-29
_[12] 간행물 NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde: Overview 1999
_[13] 웹사이트 NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde http://nssdc.gsfc.na[...] NASA 2006-08-10
_[14] 간행물 Estimating the mass of asteroid 253 Mathilde from tracking data during the NEAR flyby 1997
_[15] 웹사이트 2. Asteroids and meteorites, Size, color and spin http://ase.tufts.edu[...] NASA 2007-08-29
_[16] 간행물 Search for Satellites of 253 Mathilde from Near-Earth Asteroid Rendezvous Flyby Data 1998
_[17] 웹사이트 全世界の観測成果 ver.2 http://sendaiuchukan[...] 薩摩川内市せんだい宇宙館 2018-03-03
_[18] 웹사이트 主な小惑星の表 http://www.bao.city.[...] 美星天文台 2019-03-12
_[19] 웹사이트 NEARが暴く小惑星「エロス」 https://www.astroart[...] AstroArts 2000-02-25
_[20] 간행물 Near-IR Spectroscopy and Possible Meteorite Analogs for Asteroid (253) Mathilde https://ui.adsabs.ha[...] 2007-03
_[21] 간행물 Search for Satellites of 253 Mathilde from Near-Earth Asteroid Rendezvous Flyby Data https://ui.adsabs.ha[...] 1998-07
_[22] 서적 The Wandering Astronomer https://archive.org/[...] CRC Press 1999

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