(253) Mathilde

Caractéristiques orbitales
Époque 18 août 2005 (JJ 2453600.5)
Établi sur 2 927 observ. couvrant 47649 jours (U = 0)
Demi-grand axe (a)	395,905 × 106 km; (2,646 ua)
Périhélie (q)	290,640 × 106 km; (1,943 ua)
Aphélie (Q)	501,170 × 106 km; (3,350 ua)
Excentricité (e)	0,266
Période de révolution (Prév)	1 572,491 j; (4,305 a)
Vitesse orbitale moyenne (vorb)	17,98 km/s
Inclinaison (i)	6,738°
Longitude du nœud ascendant (Ω)	179,642°
Argument du périhélie (ω)	157,486°
Anomalie moyenne (M0)	334,622°
Catégorie	Astéroïde de la ceinture principale
Dimensions	52,8 km; 66×48×46 km
Masse (m)	1,033 × 1017 kg
Masse volumique (ρ)	1 300 kg/m3
Gravité équatoriale à la surface (g)	0,009 06 m/s2
Vitesse de libération (vlib)	0,022 5 km/s
Période de rotation (Prot)	17,404 2 j; (417,700 h)
Classification spectrale	C
Magnitude absolue (H)	10,2
Albédo (A)	0,044
Température (T)	~174 K
Date	12 novembre 1885
Découvert par	Johann Palisa
Nommé d'après	Mathilde, femme de Maurice Lœwy
Désignation	A915 TN,; 1949 OL1

(253) Mathilde est un astéroïde de la ceinture principale d'environ 50 km de diamètre qui a été découvert par Johann Palisa en 1885. Il a une orbite relativement elliptique et met plus de quatre ans pour effectuer sa révolution autour du Soleil. Cet astéroïde a une durée de rotation anormalement lente, il met 17,4 jours pour réaliser une révolution de 360° autour de son axe. C'est un astéroïde primitif de type C, ce qui signifie que sa surface présente une proportion élevée de carbone ; ce qui lui donne une surface sombre qui reflète seulement 4 % de la lumière qui lui parvient^[8].

Cet astéroïde a été visité par la sonde spatiale NEAR Shoemaker au cours du mois de juin 1997, alors qu'il était en route vers l'astéroïde (433) Éros. Pendant le survol, la sonde a pu imager un hémisphère de l'astéroïde, révélant de nombreux grands cratères qui ont creusé des dépressions à sa surface. Il a été le premier astéroïde de type C à être exploré, et le plus gros astéroïde jamais visité jusqu'à ce que (21) Lutèce ne le soit en 2010.

Historique des observations

En 1880, Johann Palisa, alors directeur de l'observatoire naval autrichien, s'est vu offrir un poste d'assistant à l'observatoire de Vienne, récemment construit. Bien que ce poste représentait une rétrogradation pour Palisa, le nouvel observatoire lui a donné accès à la nouvelle lunette de 690 mm (27 po), le plus grand télescope du monde à cette époque. À ce stade, Palisa avait déjà découvert 27 astéroïdes, il utilisa ensuite les instruments de 690 mm et de 300 mm de Vienne pour découvrir 94 astéroïdes supplémentaires avant sa retraite^[9].

Parmi ses découvertes, on compte l'astéroïde (253) Mathilde, découvert le 12 novembre 1885. Les premiers éléments orbitaux de l'astéroïde ont ensuite été calculés par Auguste Victor Lebeuf, un astronome travaillant à l'observatoire de Paris. Le nom de l'astéroïde a été suggéré par Lebeuf, d'après Mathilde, l'épouse de l'astronome français Maurice Lœwy - qui était le vice-directeur de l'observatoire de Paris de l'époque^[7]^,^[10].

En 1995, des observations au sol ont déterminé que (253) Mathilde est un astéroïde de type C. Il fut également constaté que sa période de rotation était anormalement longue^[10].

Le 27 juin 1997, la sonde NEAR Shoemaker passa à 1212 km de (253) Mathilde en se déplaçant à une vitesse de 9,93 km/s. Cette approche étroite a permis à la sonde spatiale de capter plus de 500 images de la surface^[8], et a fourni des données qui ont permis de déterminer les dimensions et la masse de l'astéroïde de façon plus précise (en se basant sur la perturbation gravitationnelle de l'engin spatial)^[4]. Cependant, un seul hémisphère de (253) Mathilde a été photographié pendant le survol^[11]. Ce fut à cette époque le troisième astéroïde à être photographié à une distance proche, après (951) Gaspra et (243) Ida.

Description

(253) Mathilde est très sombre, avec un albédo comparable à l'asphalte frais^[12], et on pense qu'il partage la même composition que les météorites chondrites carbonées de type CI1 ou CM2, avec une surface dominée par les phyllosilicates^[13]. L'aspect sombre de l'astéroïde fut commenté par le responsable de la mission NEAR Shoemaker, Joseph Veverka, qui déclara que ce corps est deux fois plus sombre qu'un morceau de charbon de bois. L'astéroïde a un nombre certain de très grands cratères, les cratères individuels étant nommés par des gisements de charbon et des bassins miniers du monde entier^[14]. Les deux plus grands cratères, Ishikari (29,3 km) et du Karoo (33,4 km), sont aussi larges que le rayon moyen de l'astéroïde^[3]. Les impacts semblent avoir éjecté de gros volumes du corps parent hors de l'astéroïde, comme le suggèrent les bords angulaires des cratères^[8]. Il n'y a pas de différences de luminosité ou de couleur visibles dans les cratères et il n'y a aucun indice de stratification, de sorte que l'intérieur de l'astéroïde doit être très homogène. Il y a des indications de mouvement de matériau dans la direction des pentes de l'astéroïde^[3].

La densité mesurée par NEAR Shoemaker, de 1300 kg/m³, est inférieure à la moitié de celle d'une chondrite carbonée typique ; cela peut indiquer que l'astéroïde est grossièrement couvert par une agglomération de débris^[4]. Cette caractéristique est vraie pour plusieurs astéroïdes de type C étudiés par des télescopes terrestres et équipés de systèmes d'optique adaptative ( (45) Eugénie, (90) Antiope, (87) Sylvia et (121) Hermione ). La porosité du corps est élevée, jusqu'à 50 % du volume intérieur de (253) Mathilde se compose de vide. Toutefois, l'existence d'un long escarpement de 20 km peut indiquer que l'astéroïde a une potentielle structure résistante, de sorte qu'il pourrait contenir des gros composants internes^[11]. La faible densité intérieure est un mauvais transmetteur pour les chocs d'impact à travers l'astéroïde, ce qui contribue également à préserver de façon efficace les caractéristiques de la surface^[3]. Certains scientifiques pensent que Mathilde a la consistance d'une pierre ponce et que les autres objets qui entouraient le Soleil à l'époque où il était encore jeune devaient avoir la même structure^[15].

L'orbite de Mathilde est excentrique, l'objet se déplace jusqu'aux confins de la ceinture principale. Néanmoins, l'orbite se situe entièrement entre les orbites de Mars et de Jupiter ; il ne coupe pas les orbites planétaires. Il est également caractérisé par une des périodes de rotation des plus longues pour un astéroïde - la plupart des astéroïdes connus ont une période de rotation de l'ordre de 2-24 heures^[16]. En raison de la vitesse de rotation lente, la sonde NEAR Shoemaker n'a pu photographier que 60 % de la surface de l'astéroïde. La faible vitesse de rotation peut être expliquée par la présence d'un satellite en orbite de l'astéroïde, mais l'analyse des images prises de près n'a révélé aucun corps de plus de 10 km de diamètre à une distance de 20 fois le rayon de (253) Mathilde^[17].

Liste des cratères de Mathilde

Voici la liste des cratères de Mathilde. Cet astéroïde étant un objet majoritairement carboné, les cratères ont été nommés en référence à des bassins houillers terrestres célèbres.

Cratères	Nommé d'après :
Aachen	Aachen, Allemagne
Baganur	Baganur, Mongolie
Benham	Benham, Kentucky
Clackmannan	Clackmannan, Royaume-Uni
Damodar	Dâmodar, Inde
Enugu	Enugu, Nigeria
Ishikari	Ishikari, Japon
Jerada	Jerada, Maroc
Jixi	Jixi, Chine
Kalimantan	Kalimantan, Indonésie
Karoo	Karoo, Afrique du Sud
Kuznetsk	Kouznetsk, Russie
Lorraine	Lorraine, France
Lublin	Lublin, Pologne
Maritsa	Maritsa, Bulgarie
Matanuska	Matanuska, Alaska
Mulgildie	Mulgildie, Australie
Oaxaca	Oaxaca, Mexique
Otago	Otago, Nouvelle-Zélande
Quetta	Quetta, Pakistan
Similkameen	Similkameen, Canada
Teruel	Teruel, Espagne
Zulia	Zulia, Venezuela

Notes et références

↑ ^{a et b} Sauf mention explicite, les paramètres sont issus de : (en) Donald K. Yeomans, « 253 Mathilde », JPL Small-Body Database Browser, NASA, 29 août 2003 (consulté le 12 mai 2016)
↑ a pour le demi-grand axe, T la période orbitale et e l'excentricité, la vitesse moyenne orbitale est donnée par la formule :
${\begin{aligned}v_{o}&={\frac {2\pi a}{T}}\left[1-{\frac {e^{2}}{4}}-{\frac {3e^{4}}{64}}-\dots \right]\\&=18.31\ {\mbox{km/s}}\left[1-0.0177-0.00008-\cdots \right]\\&\approx 17.98\ {\mbox{km/s}}\\\end{aligned}}\!\,$
Pour la circonférence d'une ellipse, voir: (en) H. St̀eocker et J. Harris, Handbook of Mathematics and Computational Science, New York/Berlin/Paris etc., Springer, 1998, 386 p. (ISBN 0-387-94746-9)
↑ ^{a b c et d} (en) J. Veverka et al., « NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde: Overview », Icarus, vol. 140, n^o 1,‎ 1999, p. 3–16 (DOI 10.1006/icar.1999.6120, Bibcode 1999Icar..140....3V)
↑ ^{a b et c} (en) D. K. Yeomans et al., « Estimating the mass of asteroid 253 Mathilde from tracking data during the NEAR flyby », Science, vol. 278, n^o 5346,‎ 1997, p. 2106–9 (PMID 9405343, DOI 10.1126/science.278.5346.2106, Bibcode 1997Sci...278.2106Y, lire en ligne [archive du 1^er octobre 2007], consulté le 29 août 2007)
↑ IRAS
↑ α pour l'albédo, a demi-grand axe, luminosité solaire $L_{0}$ , constante de Stefan-Boltzmann σ et pour le coefficient d'émission infrarouge ε (≈ 0.9), la température moyenne approximée T est donnée par :
${\begin{aligned}T&=\left({\frac {(1-\alpha )L_{0}}{\epsilon \sigma 16\pi a^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=\left({\frac {(1-0.0436)(3.827\times 10^{26}\ {\mbox{W}})}{0.9(5.670\times 10^{-8}\ {\mbox{W/m}}^{2}{\mbox{K}}^{4})16\cdot 3.142(3.959\times 10^{11}\ {\mbox{m}})^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=173.7\ {\mbox{K}}\end{aligned}}$
Voir: (en) Torrence V. Johnson, Paul R. Weissman et Lucy-Ann A. McFadden, Encyclopedia of the Solar System, San Diego, Elsevier, 2007, 294 p. (ISBN 978-0-12-088589-3 et 0-12-088589-1)
↑ ^{a et b} (en) Sir Patrick Moore, The Wandering Astronomer, CRC Press, 1999 (ISBN 0-7503-0693-9)
↑ ^{a b et c} (en) David R. Williams, « NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde », NASA, 18 décembre 2001 (version du 18 août 2006 sur Internet Archive)
↑ (en) Herbert Raab, « Johann Palisa, the most successful visual discoverer of » [PDF], Astronomical Society of Linz, 2002 (version du 28 septembre 2007 sur Internet Archive)
↑ ^{a et b} (en) Savage, D., Young, L., Diller, G. et Toulouse, A., « Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) Press Kit », NASA, février 1996 (consulté le 29 août 2007)
↑ ^{a et b} (en) Andrew F. Cheng, « Implications of the NEAR mission for internal structure of Mathilde and Eros », Advances in Space Research, vol. 33, n^o 9,‎ 2004, p. 1558–1563 (DOI 10.1016/S0273-1177(03)00452-6, Bibcode 2004AdSpR..33.1558C)
↑ (en) Brian Pon, « Pavement Albedo », Heat Island Group, 30 juin 1999 (version du 29 août 2007 sur Internet Archive)
↑ (en) Kelley, M. S., Gaffey, M. J. et Reddy, V. « Near-IR Spectroscopy and Possible Meteorite Analogs for Asteroid (253) » (March 12–16, 2007) (Bibcode 2007LPI....38.2366K, lire en ligne, consulté le 29 août 2007)
— « (ibid.) », dans 38th Lunar and Planetary Science Conference, League City, Texas, Lunar & Planetary Institute, p. 2366
↑ (en) Jennifer Blue, « Categories for Naming Features on Planets and Satellites », USGS, 29 août 2007 (version du 24 août 2007 sur Internet Archive)
↑ Christian Simoes, « Astéroïdes et météorites — Astronoo », sur www.astronoo.com
↑ (en) Kenneth R. Lang, « 2. Asteroids and meteorites, Size, color and spin », NASA's Cosmos, NASA, 2003 (consulté le 29 août 2007)
↑ (en) W. J. Merline et al., « Search for Satellites of 253 Mathilde from Near-Earth Asteroid Rendezvous Flyby Data », Meteoritics & Planetary Science, vol. 33, n^o S4,‎ 1998, A105 (DOI 10.1111/j.1945-5100.1998.tb01327.x, Bibcode 1998M&PSA..33..105M)

Voir aussi

Liens externes

253 Mathilde
(en) Caractéristiques et simulation d'orbite de 253 dans la JPL Small-Body Database.

Articles connexes

[jpl-1] {a et b} Sauf mention explicite, les paramètres sont issus de : (en) Donald K. Yeomans, « 253 Mathilde », JPL Small-Body Database Browser, NASA, 29 août 2003 (consulté le 12 mai 2016)

[2] ur le demi-grand axe, T la période orbitale et e l'excentricité, la vitesse moyenne orbitale est donnée par la formule :
${\begin{aligned}v_{o}&={\frac {2\pi a}{T}}\left[1-{\frac {e^{2}}{4}}-{\frac {3e^{4}}{64}}-\dots \right]\\&=18.31\ {\mbox{km/s}}\left[1-0.0177-0.00008-\cdots \right]\\&\approx 17.98\ {\mbox{km/s}}\\\end{aligned}}\!\,$
Pour la circonférence d'une ellipse, voir: (en) H. St̀eocker et J. Harris, Handbook of Mathematics and Computational Science, New York/Berlin/Paris etc., Springer, 1998, 386 p. (ISBN 0-387-94746-9)

[icarus140-3] {a b c et d} (en) J. Veverka et al., « NEAR Encounter with Asteroid 253 Mathilde: Overview », Icarus, vol. 140, n^o 1,‎ 1999, p. 3–16 (DOI 10.1006/icar.1999.6120, Bibcode 1999Icar..140....3V)

[Yeomans_1997-4] {a b et c} (en) D. K. Yeomans et al., « Estimating the mass of asteroid 253 Mathilde from tracking data during the NEAR flyby », Science, vol. 278, n^o 5346,‎ 1997, p. 2106–9 (PMID 9405343, DOI 10.1126/science.278.5346.2106, Bibcode 1997Sci...278.2106Y, lire en ligne [archive du 1^er octobre 2007], consulté le 29 août 2007)

[IRAS-5] IRAS

[6] α pour l'albédo, a demi-grand axe, luminosité solaire $L_{0}$ , constante de Stefan-Boltzmann σ et pour le coefficient d'émission infrarouge ε (≈ 0.9), la température moyenne approximée T est donnée par :
${\begin{aligned}T&=\left({\frac {(1-\alpha )L_{0}}{\epsilon \sigma 16\pi a^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=\left({\frac {(1-0.0436)(3.827\times 10^{26}\ {\mbox{W}})}{0.9(5.670\times 10^{-8}\ {\mbox{W/m}}^{2}{\mbox{K}}^{4})16\cdot 3.142(3.959\times 10^{11}\ {\mbox{m}})^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=173.7\ {\mbox{K}}\end{aligned}}$
Voir: (en) Torrence V. Johnson, Paul R. Weissman et Lucy-Ann A. McFadden, Encyclopedia of the Solar System, San Diego, Elsevier, 2007, 294 p. (ISBN 978-0-12-088589-3 et 0-12-088589-1)

[moore-7] {a et b} (en) Sir Patrick Moore, The Wandering Astronomer, CRC Press, 1999 (ISBN 0-7503-0693-9)

[flyby-8] {a b et c} (en) David R. Williams, « NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde », NASA, 18 décembre 2001 (version du 18 août 2006 sur Internet Archive)

[9] (en) Herbert Raab, « Johann Palisa, the most successful visual discoverer of » [PDF], Astronomical Society of Linz, 2002 (version du 28 septembre 2007 sur Internet Archive)

[NEAR_press-10] {a et b} (en) Savage, D., Young, L., Diller, G. et Toulouse, A., « Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) Press Kit », NASA, février 1996 (consulté le 29 août 2007)

[aisr33-11] {a et b} (en) Andrew F. Cheng, « Implications of the NEAR mission for internal structure of Mathilde and Eros », Advances in Space Research, vol. 33, n^o 9,‎ 2004, p. 1558–1563 (DOI 10.1016/S0273-1177(03)00452-6, Bibcode 2004AdSpR..33.1558C)

[12] (en) Brian Pon, « Pavement Albedo », Heat Island Group, 30 juin 1999 (version du 29 août 2007 sur Internet Archive)

[13] (en) Kelley, M. S., Gaffey, M. J. et Reddy, V. « Near-IR Spectroscopy and Possible Meteorite Analogs for Asteroid (253) » (March 12–16, 2007) (Bibcode 2007LPI....38.2366K, lire en ligne, consulté le 29 août 2007)
— « (ibid.) », dans 38th Lunar and Planetary Science Conference, League City, Texas, Lunar & Planetary Institute, p. 2366

[14] (en) Jennifer Blue, « Categories for Naming Features on Planets and Satellites », USGS, 29 août 2007 (version du 24 août 2007 sur Internet Archive)

[15] Christian Simoes, « Astéroïdes et météorites — Astronoo », sur www.astronoo.com

[16] (en) Kenneth R. Lang, « 2. Asteroids and meteorites, Size, color and spin », NASA's Cosmos, NASA, 2003 (consulté le 29 août 2007)

[17] (en) W. J. Merline et al., « Search for Satellites of 253 Mathilde from Near-Earth Asteroid Rendezvous Flyby Data », Meteoritics & Planetary Science, vol. 33, n^o S4,‎ 1998, A105 (DOI 10.1111/j.1945-5100.1998.tb01327.x, Bibcode 1998M&PSA..33..105M)

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v · m Petits corps du Système solaire
Principaux types	Planète mineure Astéroïde Centaure Objet transneptunien Comète Mixte Astéroïde actif Comète sombre Comète de la ceinture principale Comète éteinte Météoroïde Bolide
Concepts transversaux	Nuage de Hills Nuage de Oort Objet croiseur d'une planète Objet géocroiseur Objet potentiellement dangereux Défense planétaire Objet interstellaire Centre des planètes mineures (MPC)
Listes	Liste des planètes mineures Liste de comètes

Demi-grand axe (a)	395,905 × 10⁶ km^[1] (2,646 ua)
Périhélie (q)	290,640 × 10⁶ km (1,943 ua)
Aphélie (Q)	501,170 × 10⁶ km (3,350 ua)
Excentricité (e)	0,266
Période de révolution (P_rév)	1 572,491 j (4,305 a)
Vitesse orbitale moyenne (v_orb)	17,98 km/s^[2]
Inclinaison (i)	6,738°
Longitude du nœud ascendant (Ω)	179,642°
Argument du périhélie (ω)	157,486°
Anomalie moyenne (M₀)	334,622°
Catégorie	Astéroïde de la ceinture principale

Dimensions	52,8 km^[1] 66×48×46 km^[3]
Masse (m)	1,033 × 10¹⁷ kg^[4]
Masse volumique (ρ)	1 300 kg/m³
Gravité équatoriale à la surface (g)	0,009 06 m/s²
Vitesse de libération (v_lib)	0,022 5 km/s
Période de rotation (P_rot)	17,404 2 j (417,700 h)
Classification spectrale	C
Magnitude absolue (H)	10,2
Albédo (A)	0,044^[5]
Température (T)	~174 K^[6]

Date	12 novembre 1885^[7]
Découvert par	Johann Palisa
Nommé d'après	Mathilde, femme de Maurice Lœwy
Désignation	A915 TN, 1949 OL₁