Mathilde

Como acompanhar o asteroide Mathilde ao vivo

O painel acima recalcula a posicao de Mathilde a cada segundo no seu navegador: a distancia ate o Sol e ate a Terra, as coordenadas no ceu (ascensao reta e declinacao). Ele roda no mesmo tipo de motor que os observatorios usam, um solver de Kepler aplicado aos elementos orbitais osculadores do JPL, entao os numeros nao sao uma foto parada, eles continuam correndo.

Logo abaixo, o mapa do Sistema Solar visto de cima mostra exatamente onde Mathilde esta agora em relacao aos planetas. Voce pode adiantar o tempo com o slider de dias, dar zoom e arrastar, comparar a distancia dele a outro corpo com um clique e apertar "Proximo evento" para saltar ate a proxima aproximacao maxima da Terra. E a forma mais direta de entender a orbita de Mathilde sem nenhuma formula.

Elementos orbitais (Keplerianos)

Sobre Mathilde

Descoberto em 12 de novembro de 1885 pelo astrônomo austro-húngaro Johann Palisa no observatório de Viena, 253 Mathilde ficou como ponto de luz anônimo no catálogo por mais de cem anos. Tudo mudou em 27 de junho de 1997, quando a sonda americana NEAR Shoemaker passou a 1.212 km de distância e fotografou o asteroide em detalhe, revelando um dos objetos mais estranhos do cinturão principal: um corpo escuro, de rotação lentíssima, coberto de crateras tão grandes que são comparáveis ao próprio tamanho do asteroide.

Mathilde é um asteroide tipo-C clássico: superfície muito escura, rica em carbono, semelhante aos condritos carbonáceos. Mas sua densidade surpreendentemente baixa e suas crateras gigantescas revelaram algo inesperado sobre a estrutura interna dos asteroides escuros, mudando definitivamente como os cientistas pensam sobre esses objetos.

Descoberta e nome

Johann Palisa foi o mais prolífico descobridor de asteroides da era pré-fotográfica, com 122 descobertas ao longo de sua carreira. O nome Mathilde foi dado em homenagem à Mathilde, esposa do Vice-Diretor do Observatório de Viena, Moritz Loewy, seguindo a prática então comum de homenagear esposas e filhas de astrônomos influentes. Palisa descobriu Mathilde numa época em que os asteroides do cinturão principal já eram contados às centenas, mas as técnicas de observação eram inteiramente visuais, sem fotografia.

Por décadas, Mathilde foi apenas mais um número no catálogo, com órbita bem determinada mas composição e forma desconhecidas. A missão NEAR Shoemaker, lançada em 1996, tornou o sobrevoo de Mathilde um bônus científico no caminho ao seu alvo principal, o asteroide 433 Eros. A decisão de incluir Mathilde como parada intermediária mostrou-se um dos acertos científicos mais importantes da missão.

Características físicas

Mathilde tem dimensões de aproximadamente 66 x 48 x 46 km e é classicamente tipo-C: superfície muito escura, albedo de apenas 0,047 (reflete menos de 5% da luz solar), rico em carbono. A câmera da NEAR Shoemaker revelou pelo menos cinco crateras com diâmetros entre 19 e 33 km, enormes em comparação com o tamanho total do asteroide. A maior delas, Ishikari, tem quase metade do diâmetro do asteroide em sua dimensão mais longa.

A característica mais surpreendente é a combinação da baixa densidade (~1,3 g/cm3, similar à água) com a sobrevivência a impactos que produziram crateras tão grandes. A explicação mais aceita é que Mathilde é uma rubble pile, uma pilha de detritos mantida apenas pela gravidade, com porosidade interna altíssima, talvez 50% de espaço vazio. Quando um projétil atinge uma rubble pile, a energia do impacto é absorvida localmente, sem se propagar como onda de choque por um corpo sólido.

Órbita e classe

Mathilde orbita o Sol entre 1,94 e 3,35 UA com período orbital de 4,31 anos terrestres e inclinação de 6,7 graus. Seu semi-eixo maior de 2,65 UA coloca-o no cinturão médio, numa órbita ligeiramente mais excêntrica que a média. A excentricidade de 0,266 é alta para o cinturão principal, refletindo possivelmente uma história de perturbações gravitacionais no passado remoto.

O dado orbital mais peculiar de Mathilde é seu período de rotação: 417,7 horas, equivalentes a 17,4 dias terrestres. É uma das rotações mais lentas de qualquer asteroide de tamanho semelhante conhecido. A causa dessa rotação extremamente lenta não é completamente compreendida, mas pode estar ligada à história de impactos do asteroide ou a interações mareais com outros corpos no passado distante.

Como observar

Mathilde atinge magnitude aparente em torno de +10,6 em oposição favorável, acessível com telescópios amadores de abertura moderada a partir de 10 a 15 cm sob céu escuro. A superfície muito escura (albedo de apenas 0,047) torna a determinação de detalhes quase impossível por instrumentos terrestres, mas o ponto de luz é detectável com equipamento de médio porte.

Para localização de Mathilde, efemérides do JPL Horizons e do Minor Planet Center fornecem coordenadas em tempo real. O movimento de Mathilde é mais lento que o de asteroides do cinturão interno, o que facilita a confirmação por comparação de imagens tiradas com intervalos de horas. A câmera DSLR com teleobjetiva de 500 mm pode detectar Mathilde em exposições de 2 a 5 minutos próxima à oposição.

Missões e exploração

A NEAR Shoemaker fotografou Mathilde em 27 de junho de 1997 durante um sobrevoo de oportunidade, com 534 imagens tiradas em um período de 25 minutos na aproximação mais próxima, a 1.212 km. Foi o primeiro asteroide tipo-C a ser fotografado de perto por uma sonda espacial. A resolução das imagens chegou a 160 metros por pixel, revelando os detalhes da superfície craterizada.

Os instrumentos de rádio ciência da NEAR Shoemaker mediram a deflexão gravitacional da sonda para calcular a massa de Mathilde: 1,033 x 10^17 kg. Combinando massa e volume, os cientistas calcularam a densidade de apenas 1,3 g/cm3, o resultado mais surpreendente do sobrevoo. Após Mathilde, a NEAR Shoemaker continuou sua viagem até 433 Eros, onde entrou em órbita em fevereiro de 2000 e pousou suavemente na superfície em fevereiro de 2001, tornando-se a primeira sonda a pousar num asteroide. As crateras de Mathilde receberam nomes de campos de mineração de carvão ao redor do mundo, em referência à composição carbonácea do asteroide.

Curiosidades

• A NEAR Shoemaker fotografou Mathilde em 534 imagens durante 25 minutos de aproximação próxima em 27 de junho de 1997, o primeiro sobrevoo de um asteroide tipo-C na história espacial.
• A massa de Mathilde foi calculada em 1,033 x 10^17 kg pela análise da deflexão gravitacional sofrida pela NEAR Shoemaker durante o sobrevoo, técnica de rádio ciência que dispensa qualquer contato físico com o objeto.
• Os nomes das crateras de Mathilde seguem o tema de campos de mineração de carvão: Ishikari (Japão), Karoo (África do Sul), Damodar (Índia), entre outros, referência direta à natureza carbonácea do asteroide.
• O período de rotação de 417,7 horas (17,4 dias) é um dos mais lentos de qualquer asteroide de tamanho similar. Asteroides do mesmo porte costumam girar em 4 a 12 horas.
• A porosidade interna de Mathilde é estimada em ~50%, o que significa que metade de seu volume interno é espaço vazio, justificando a densidade menor que a da água apesar de ser composto por rochas.
• Mathilde não tem luas conhecidas, mas seu tamanho e baixa densidade a tornam um candidato interessante a estudos sobre como colisões criam satélites em asteroides.

Descoberto em 1885 por Johann Palisa. Designação IAU: 253 Mathilde. Diâmetro estimado: 52.8 km. Magnitude absoluta H: 10.35.

Visitado pela NEAR Shoemaker em junho 1997.

Limitação

Os elementos osculadores são da época 2461000.5 JD. A propagação Kepleriana ignora perturbações (especialmente Júpiter para asteroides do cinturão). Para precisão além de meses, consulte JPL Horizons.

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