951 Γκάσπρα

Η Γκάσπρα (Gaspra) είναι ένας αστεροειδής που περιφέρεται στην εσωτερική περιοχή της Κύριας Ζώνης Αστεροειδών και έχει απόλυτο μέγεθος (όπως ορίζεται για το Ηλιακό Σύστημα) 11,46. Ανακαλύφθηκε το 1916 από τον Ρώσο αστρονόμο Γκριγκόρι Νικολάεβιτς Νέουιμιν, που παρατηρούσε από το Σιμέις της Κριμαίας, και πήρε το όνομά της από την πόλη Γκάσπρα της Κριμαίας, στη Μαύρη Θάλασσα, μία λουτρόπολη που επισκέπτονταν εκείνη την εποχή προσωπικότητες οπως ο Λέων Τολστόι και ο Μαξίμ Γκόρκι. Η Γκάσπρα ανήκει στην Οικογένεια αστεροειδών της Χλωρίδος.

Το σημαντικό σχετικά με την Γκάσπρα είναι ότι στις 29 Οκτωβρίου 1991 πέρασε από πολύ κοντά της το διαστημόπλοιο Γαλιλαίος στο ταξίδι του προς τον Δία και μετέδωσε εικόνες της. Η 951 Γκάσπρα υπήρξε έτσι ο πρώτος αστεροειδής στην Ιστορία τον οποίο «επισκέφθηκε» τεχνητό αντικείμενο.

Φυσικά χαρακτηριστικά 

Η μέση διάμετρος της Γκάσπρα είναι 12,2 χλμ., ενώ προσεγγίζεται από ένα στερεό με διαστάσεις 18,2 επί 10,5 επί 8,9 χλμ. . Ο φασματικός τύπος της είναι S (λιθώδης, με κυριαρχία πυριτικών ορυκτών), ενώ το άλβεδό της είναι 0,22. Η Γκάσπρα περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό της μία φορά κάθε 7 ώρες 2 λεπτά και 31 δευτερόλεπτα ή 0,293 της γήινης ημέρας. Η μέση θερμοκρασία στην επιφάνειά της εκτιμάται σε 90 ως 95 βαθμούς Κελσίου κάτω από το μηδέν, ενώ η μέγιστη σε +8 °C.

Η Γκάσπρα, εκτός από ένα πλήθος μικρών κρατήρων έχει πέντε ή έξι μεγάλες σχεδόν επίπεδες περιοχές και κοιλώματα. Μία από αυτές τις περιοχές, η Dunne Regio, είναι μία έκταση 5 ως 7 χλμ. επίπεδη μέχρι κλίμακα 200 περίπου μέτρων. Είναι άγνωστο αν αυτές οι περιοχές είναι το αποτέλεσμα συγκρούσεων με άλλα σώματα ή αν σχηματίσθηκαν όταν η Γκάσπρα διαχωρίσθηκε από τον μητρικό της αστεροειδή. Στο ασθενές και ανισότροπο βαρυτικό πεδίο της Γκάσπρα, οι κρατήρες προσκρούσεως θα έπαιρναν τέτοια επίπεδα και ανισότροπα σχήματα, γεγονός που καθιστά την παραπάνω διαπίστωση δύσκολη. Οι επίπεδες περιοχές και κοιλώματα δίνουν στη Γκάσπρα μία ιδιαίτερα γωνιώδη εμφάνιση.

Ως προς τη σύστασή της, η Γκάσπρα φαίνεται ότι είναι αρκετά πλούσια στο ορυκτό ολιβίνης σε σχέση με τους τυπικούς αστεροειδείς τύπου S (η επιφάνειά της δείχνει να αποτελείται από ολιβίνη και πυρόξενο σε αναλογίες 4:1 ως 7:1). Δεν υπάρχουν έντονα επιμέρους χαρακτηριστικά ως προς τη διαβάθμιση ανοικτόχρωμο-σκοτεινόχρωμο ή ως προς το χρώμα, παρότι μία ελαφρή διαβάθμιση στο χρώμα είναι ορατή κατά μήκος της επιφάνειας (βλ. εικόνα).

Η επιφάνεια της Γκάσπρα δεν έχει καθαρά διαγραφόμενους κρατήρες διαστάσεων συγκρίσιμων με την ακτίνα της, όπως είναι π.χ. εκείνοι της Ματθίλδης. Μία πιθανή αιτία είναι ότι η σύγκρουση που δημιούργησε την Οικογένεια της Χλωρίδος και τη Γκάσπρα ήταν σχετικώς πρόσφατη σε αστρονομική κλίμακα, οπότε η Γκάσπρα δεν είχε τον χρόνο να αποκτήσει αρκετούς μεγάλους κρατήρες. Ανάλυση των ρυθμών δημιουργίας κρατήρων υποδεικνύει ότι η ηλικία της επιφάνειάς της είναι μεταξύ 20 και 300 εκατομμυρίων ετών.

Αυλακώσεις πλάτους 100 ως 300 μέτρων, μήκους έως 2,5 χιλιομέτρων και βάθους δεκάδων μέτρων είναι ορατές στις εικόνες του «Γαλιλαίου» από την επιφάνεια της Γκάσπρα. Αυτές ίσως σχετίζονται με τον σχηματισμό της Γκάσπρα, ή προέρχονται από συγκρούσεις που ράγισαν το υποκείμενο πέτρωμα. Η παρουσία τους επίσης υποδεικνύει ότι η Γκάσπρα είναι ένα συνεκτικό σώμα και όχι ένας σωρός από ασύνδετα συντρίμματα. Μία ομάδα από πολύ πιο έντονες αυλακώσεις είναι ορατές στον δορυφόρο Φόβο του πλανήτη `Αρη. Η λακκοειδής εμφάνιση μερικών αυλακώσεων ίσως υποδεικνύει ότι η επιφάνεια είναι καλυμμένη από ρηγόλιθο.

Η παρουσία, έκταση και βάθος του ρηγόλιθου στη Γκάσπρα είναι αντικείμενο συζητήσεων και δεν έχει κατανοηθεί πλήρως. Οπτικά, η κάπως «θαμπή» και «καλυμμένη» όψη του αστεροειδή παραπέμπει στην ύπαρξη σημαντικού στρώματος ρηγόλιθου. Συσχετίσεις ανάμεσα στην τοπική τοπογραφία και στις ελαφρές διακυμάνσεις του χρώματος έχουν αιτιολογηθεί από την αργή «μετανάστευση» του ρηγόλιθου προς χαμηλότερες περιοχές. Ωστόσο είναι δύσκολο να εξηγηθεί η προέλευσή του: Κατ' αρχήν η ταχύτητα διαφυγής της Γκάσπρα είναι τόσο μικρή ώστε δεν θα μπορούσε να συγκρατήσει ένα μη αμελητέο ποσοστό των θραυσμάτων από συγκρούσεις, τα οποία θα χάνονταν στο διάστημα. Η δυσκολία αυτή μπορεί να παρακαμφθεί αν η Γκάσπρα είναι ένα πορώδες σώμα ή αν είχε εξ αρχής ένα μεγάλο ποσό ρηγόλιθου, αλλά και πάλι θα πρέπει να εξηγηθεί το πώς παράχθηκε ο αρχικός ρηγόλιθος. Μία πιθανή ερμηνεία είναι η παραγωγή του κατά τη σύγκρουση που δημιούργησε τη Γκάσπρα και τους υπόλοιπους αστεροειδείς της Οικογένειας της Χλωρίδος.

Ο βόρειος πόλος της Γκάσπρα έχει προσδιορισθεί στην κατεύθυνση ορθής αναφοράς 0h40m ± 10m και αποκλίσεως 27 ± 2 °, ή σε εκλειπτικές συντεταγμένες (β, λ) = (21°, 20°), γεγονός που αντιστοιχεί σε λόξωση του άξονα περιστροφής ως προς το επίπεδο περιφοράς 72°.

Η προσέγγιση του «Γαλιλαίου» δεν ήταν αρκετά κοντινή ώστε η Γκάσπρα να επιδράσει βαρυτικά στην τροχιά του σε ανιχνεύσιμα επίπεδα και επομένως κανένα δεδομένα για τη μάζα της δεν αποκτήθηκε από την προσέγγιση αυτή. (Το «Γαλιλαίος» επισκέφθηκε αργότερα και τον αστεροειδή 243 Ίδη, όπου όμως ανεκάλυψε ένα δορυφόρο της που επέτρεψε τον προσδιορισμό της μάζας της `Ιδης.) Η μάζα της Γκάσπρα εκτιμάται σε 20 ως 30 τρισεκατομμύρια τόνους για μέση πυκνότητα 2,7 gr/cm³ .

Το συνολικό εμβαδό της επιφάνειας της Γκάσπρα υπολογίσθηκε σε περίπου 525 τ.χλμ., δηλαδή λίγο μεγαλύτερο από αυτό του Λεκανοπεδίου της Αττικής.

 Σε αρκετά τοπογραφικά χαρακτηριστικά της επιφάνειας της Γκάσπρα που απεικονίσθηκαν στις εικόνες του «Γαλιλαίου» δόθηκαν ονόματα: τρεις περιοχές (ανάμεσά τους η «Περιοχή Νεουγμίν», Neujmin Regio, προς τιμή του αστρονόμου που ανεκάλυψε τη Γκάσπρα) και αρκετοί κρατήρες. Στους κρατήρες δόθηκαν ονόματα λουτροπόλεων της Γης, ακολουθώντας την ονομασία του ίδιου του αστεροειδούς, υπάρχουν π.χ. οι κρατήρες Γιάλτα, Λουτράκι, Μπαθ, Μπάντεν Μπάντεν κ.ά..

Εξερεύνηση 

Το διαστημόπλοιο «Γαλιλαίος» πέρασε σε ελάχιστη απόσταση 1600 χιλιομέτρων από τη Γκάσπρα στις 29 Οκτωβρίου 1991 με σχετική ταχύτητα ως προς αυτή περίπου 8 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο (28.800 χιλιομέτρων την ώρα). 57 εικόνες της μεταδόθηκαν στη Γη, από τις οποίες οι κοντινότερες λήφθηκαν από απόσταση 5300 χιλιομέτρων από την επιφάνεια. Η υψηλότερη διακριτική ικανότητά τους είναι περίπου 54 μέτρα ανά εικονοστοιχείο (pixel). Η περιοχή γύρω από τον νότιο πόλο δεν ήταν ορατή κατά τη διέλευση, αλλά το υπόλοιπο 80% της επιφάνειας του αστεροειδή αποτυπώθηκε στις εικόνες.

Επειδή η θέση της Γκάσπρα ήταν γνωστή με προσέγγιση περίπου 200 χλμ. πριν τη διέλευση και το οπτικό πεδίο της κάμερας του «Γαλιλαίου» ήταν μόνο περί τις 5°, το σκάφος δεν θα «ήξερε» προς τα πού να σκοπεύσει για να απεικονίσει τον αστεροειδή μόλις θα έφθανε εγγύτερα από περίπου 70.000 χιλιόμετρα, κάτι που θα μείωνε το ενδιαφέρον της συναντήσεως. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, μια πρωτοποριακή εκστρατεία οπτικής πλοήγησης αναλήφθηκε από την ομάδα ειδικών της αποστολής ώστε να μειωθεί η αβεβαιότητα στη θέση της Γκάσπρα με τη χρήση εικόνων που λαμβάνονταν κατά την προσέγγιση. Αυτή η διαδικασία υπήρξε εντυπωσιακά επιτυχής και επέτρεψε στο διαστημόπλοιο να μεταδώσει εικόνες από τη μικρή απόσταση που προαναφέρθηκε. Στην ελάχιστη αυτή απόσταση η σκόπευση δεν ήταν ακόμα αρκετά ακριβής, αλλά λήφθηκε ένα μωσαϊκό 51 εικόνων, έτσι ώστε η Γκάσπρα να απεικονισθεί σε τουλάχιστον μία εικόνα. Παρόμοιες τεχνικές οπτικής πλοήγησης έχουν χρησιμοποιηθεί σε όλες τις διελεύσεις διαστημοπλοίων από τότε.

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 

 Τροχιά από το JPL (Java) / Εφημερίδα
 Λίγα λόγια με δυο εικόνες
 Εικόνες από το JPL 

Γκασπρα