(253) Mathilde

En 1880, ofrecieron a Johann Palisa un puesto como ayudante en el recién terminado Observatorio de Viena. Al aceptar el trabajo, Palisa tuvo acceso a un nuevo telescopio refractor de 27 pulgadas, el telescopio más grande del mundo en aquel entonces. A esas alturas, Palisa ya había descubierto 27 asteroides y emplearía los telescopios de 27 y 12 pulgadas de Viena para encontrar los 94 asteroides restantes que descubriría antes de retirarse.[6]

Entre los descubrimientos de Johann Palisa se encuentra el asteroide (253) Mathilde, descubierto el 12 de noviembre de 1885. Los elementos orbitales iniciales del asteroide fueron calculados por V. A. Lebeuf, otro astrónomo austríaco que trabajaba en el observatorio. El nombre del asteroide fue sugerido por Lebeuf, ya que Mathilde era el nombre de la esposa de Maurice Leowy, vicedirector del Observatorio de París.[7][8]

En 1995, mediante unas observaciones llevadas a cabo desde la Tierra, se descubrió que el asteroide Mathilde es del tipo C. También se encontró que contaba con un período excepcionalmente largo de rotación.[8]

El 27 de junio de 1997, la sonda espacial NEAR Shoemaker pasó a 1212 kilómetros de Mathilde mientras se desplazaba a una velocidad de 9,93 kilómetros/s. Este hecho permitió a la nave espacial capturar más de 500 imágenes de la superficie[5] y proporcionó nuevos datos más exactos acerca de las dimensiones del asteroide y su masa (basada en las perturbaciones gravitacionales de la nave espacial).[2] Sin embargo, solo un hemisferio de Mathilde fue fotografiado durante la aproximación.[9] Este fue el tercer asteroide en ser fotografiado a poca distancia, después de Gaspra e Ida.

Imagen de Damodar, uno de los mayores cráteres de (253) Mathilde.

Mathilde es muy oscuro, con un albedo comparable al del asfalto fresco[10] y se supone que tiene la misma composición que los meteoritos de condrita carbonácea CI1 o CM2, con una superficie plagada de minerales filosilicatos.[11] El asteroide tiene un enorme número de cráteres, los más grandes de los cuales han recibido nombres de yacimientos de carbón y cuencas del mundo entero.[12] Los dos cráteres más grandes son Ishikari (29,3 kilómetros) y Karoo (33,4 kilómetros), siendo tan amplios como el radio medio del asteroide.[3] Los impactos por los que se formaron los cráteres indican que estos impactos tuvieron lugar con otros asteroides de gran tamaño, por lo que se puede apreciar en las marcas del fondo de estos.[5] Ninguna diferencia de resplandor o de color son visibles en los cráteres y no hay ningún aspecto de acodadura, por lo que el interior del asteroide debe ser muy homogéneo. Hay indicios de desplazamiento de materiales a lo largo de la parte sur del asteroide.[3]

La densidad medida por la sonda NEAR Shoemaker, 1300 kg/m³, es menor que la media del típico asteroide de condrita carbonácea, lo que puede significar que el asteroide es un montón restos compactos.[2] Esto mismo pasa con otros asteroides de tipo C que han sido estudiados desde la Tierra con ópticas adaptativas (Eugenia, Antíope, Silvia y Hermiona). Hasta el 50 % del volumen interior de Mathilde consiste en un espacio vacío. Sin embargo, la existencia de cadenas montañosas de 20 kilómetros de largo puede indicar que el asteroide realmente sí que tiene alguna fuerza estructural, por lo que podría tener grandes partes de su interior compactadas.[9] La baja densidad de Mathilde es un buen amortiguador de los impactos con otros asteroides, lo que ayuda a conservar los rasgos superficiales.[3]

La órbita de Mathilde es excéntrica y recorre los extremos exteriores del cinturón principal de asteroides. Sin embargo, la órbita se encuentra completamente entre las órbitas de Marte y Júpiter, es decir, no cruza las órbitas planetarias. Mathilde también tiene uno de los períodos de rotación más lentos de entre todos los asteroides conocidos, ya que el período medio de rotación de un asteroide es de entre 2,4 y 24 horas, cuando el suyo es de 17,4 días.[13] A causa de la larga duración de su rotación, la sonda NEAR Shoemaker tan solo fue capaz de fotografiar el 60 % de la superficie del asteroide. El lento período de rotación podía ser muestra de la existencia de un satélite del asteroide. En una búsqueda realizada por la sonda, las imágenes no revelaron ningún satélite con más de 10 kilómetros de diámetro en un área a la redonda de 20 veces el radio de Mathilde.[14]

1. Siendo el semieje mayor a, el período T y la excentricidad e, la velocidad orbital media es:

   ${\displaystyle {\begin{aligned}v_{o}&={\frac {2\pi a}{T}}\left[1-{\frac {e^{2}}{4}}-{\frac {3e^{4}}{64}}-\dots \right]\\&=18.31\ {\mbox{km/s}}\left[1-0.0177-0.00008-\cdots \right]\\&\approx 17.98\ {\mbox{km/s}}\\\end{aligned}}\!\,}$

   Para la circunferencia de una elipse, véase: H. St̀eocker, J. Harris (1998). Handbook of Mathematics and Computational Science. Springer. pp. 386. ISBN 0-387-94746-9.
2. Siendo la masa m, el radio r y G la aceleración gravitacional, mediante la Ley de la gravitación universal, se obtiene que G es:

   ${\displaystyle {\begin{aligned}g&=G{\frac {m}{r^{2}}}\\&=6.67\times 10^{-11}{\mbox{m}}^{3}/{\mbox{kg s}}^{2}\cdot {\frac {1.03\times 10^{17}\ {\mbox{kg}}}{(5.28\times 10^{4}\ {\mbox{m}})^{2}}}\\&=0.0025\ {\mbox{m/s}}^{2}\\\end{aligned}}}$

3. Si la aceleración gravitacional es g y el radio r, la velocidad de escape es:

   ${\displaystyle {\begin{aligned}v_{e}&={\sqrt {2gr}}\\&={\sqrt {2\cdot 0.0025\ {\mbox{m/s}}^{2}\cdot 52800\ {\mbox{m}}}}\\&=16.2\ {\mbox{m/s}}\\\end{aligned}}}$

4. Siendo el albedo α, el semieje mayor a, la luminosidad solar ${\displaystyle L_{0}}$, la constante de Stefan-Boltzmann σ y la radiación infrarroja del asteroide ε (~0,9), el valor aproximado de la temperatura es:

   ${\displaystyle {\begin{aligned}T&=\left({\frac {(1-\alpha )L_{0}}{\epsilon \sigma 16\pi a^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=\left({\frac {(1-0.0436)(3.827\times 10^{26}\ {\mbox{W}})}{0.9(5.670\times 10^{-8}\ {\mbox{W/m}}^{2}{\mbox{K}}^{4})16\cdot 3.142(3.959\times 10^{11}\ {\mbox{m}})^{2}}}\right)^{\frac {1}{4}}\\&=173.7\ {\mbox{K}}\end{aligned}}}$

   Véase:Johnson, Torrence V., Paul R. Weissman, Lucy-Ann A. McFadden (2007). Encyclopedia of the Solar System. Elsevier. pp. 294. ISBN 0-12-088589-1.

• Bowell, Ted; and Koehn, Bruce (2 de septiembre de 2007). «The Asteroid Orbital Elements Database». Observatorio Lowell. (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).
• Staff (28 de agosto de 2007). «Discovery Circumstances: Numbered Minor Planets». Centro de Planetas Menores.
• Hall, Alan (30 de junio de 1997). «NEAR-ing Mathilde». Scientific American.

• Jet Propulsion Laboratory. Datos orbitales (en inglés).
• «(253) Mathilde» (en inglés). Minor Planet Center. Consultado el 4 de junio de 2015.