艾女星（小行星243）是一顆位于主小行星帶的鴉女星族小行星，由約翰·帕利薩于1884年9月29日發(fā)現(xiàn)。其名來源于希臘神話中的一位寧芙。通過天文望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，艾女星被歸類于S-型小行星，內(nèi)小行星帶中成員最多的一類。1993年8月28日，前往觀測(cè)木星的伽利略號(hào)木星探測(cè)器接近艾女星。它是第二顆有太空“探測(cè)器”接近的小行星，也是第一顆人們發(fā)現(xiàn)擁有衛(wèi)星的小行星。
就如其他主帶小行星，艾女星的軌道位于火星及木星的軌道之間。其公轉(zhuǎn)周期為4.84年，自轉(zhuǎn)周期為4.63小時(shí)。艾女星的平均直徑為31.4 km (19.5 英里)。它不規(guī)則、橢長(zhǎng)形的形狀，明顯由兩個(gè)大物體連接而成，形如牛角面包。它是太陽系中表面隕石坑最多的星體之一，擁有不同大小及年齡的隕石坑。
艾女星的衛(wèi)星“艾衛(wèi)”，是由任務(wù)成員從伽利略號(hào)木星探測(cè)器發(fā)回的圖片中發(fā)現(xiàn)的，其名取自希臘神話中居住在伊達(dá)山上的達(dá)克堤利。艾衛(wèi)的直徑只有1.4千米（4,600英尺），是艾女星直徑的20分之一。人們不能準(zhǔn)確定出它圍繞艾女星的軌道數(shù)據(jù)。不過，我們可以根據(jù)幾條軌道粗略計(jì)算出艾女星的密度，其結(jié)果表明艾女星沒有金屬礦物。艾女星和其衛(wèi)星有許多共同點(diǎn)，這意味它們有著共同的來源。
簡(jiǎn)介
根據(jù)伽利略號(hào)發(fā)回的照片，加上之后對(duì)艾女星質(zhì)量的測(cè)量，人們對(duì)S-型小行星的地質(zhì)有了更深的認(rèn)識(shí)。在伽利略號(hào)木星探測(cè)器掠過艾女星之前，有著許多不同的理論來解釋這些小行星的礦物成分。知道了它們的成分，我們就能找出掉落地球的隕石與小行星帶天體的關(guān)系。傳回的數(shù)據(jù)顯示，S-型小行星是普通球粒隕石的源頭。普通球粒隕石是地球表面最常見的一種隕石。
軌道資料
歷元 JD 2454800.5 (2008-Nov-30.0)
遠(yuǎn)日點(diǎn)距離： 2.991天文單位（447,447,231,237米）
近日點(diǎn)距離： 2.732天文單位（408,701,382,728米）
軌道半長(zhǎng)軸： 2.862天文單位（428,149,105,918米）
軌道離心率： 0.0452
軌道周期： 1768.136天
平均公轉(zhuǎn)速度： 0.2036 °/s
平均近點(diǎn)角： 191.869°
軌道傾角： 1.138°
升交點(diǎn)赤經(jīng)： 324.218°
近日點(diǎn)輻角： 108.754°
衛(wèi)星： Dactyl
物理特征
大小： 53.6 × 24.0 × 15.2 km
平均半徑： 15.7 km
質(zhì)量： 4.2 ± 0.6 ×1016 kg
平均密度： 2.6 ± 0.5 g/cm3
赤道表面重力： 0.3–1.1 cm/S2
自轉(zhuǎn)周期： 4.63小時(shí)
北極赤經(jīng)： 168.76°
赤緯： ?2.88°
反照率： 0.2383
溫度： 200K
光譜類型： S
絕對(duì)星等： 9.94
發(fā)現(xiàn)及觀測(cè)
艾女星由奧地利人約翰·帕利薩于1884年9月29日在維也納天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)，這是他發(fā)現(xiàn)的第45顆小行星。并由維也納釀酒者兼業(yè)余天文學(xué)家Moriz von Kuffner命名。在希臘神話中，伊達(dá)（Ida）是克里特島伊達(dá)山上一位養(yǎng)大宙斯的寧芙。平山清次將艾女星歸類于鴉女星族，他于1918年提出鴉女星族是一顆早先分裂的星體余駭。
在進(jìn)行八色小行星中國(guó)空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡（ECAS）時(shí)，David J. Tholen和Edward F. Tedesco于1980年9月16日測(cè)量了艾女星的反射光譜。其光譜分析與S-型小行星相符。美國(guó)海軍天文臺(tái)弗拉格斯塔夫站及橡樹嶺天文臺(tái)在1993年初對(duì)艾女星作了許多觀測(cè)，進(jìn)一步確定艾女星繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道，并將伽利略號(hào)木星探測(cè)器掠過時(shí)其位置的誤差從78公里減小到60公里。
探測(cè)
伽利略號(hào)掠過
1993年，預(yù)定訪問木星的伽利略號(hào)探測(cè)器掠過艾女星。伽利略號(hào)對(duì)小行星951和艾女星的探測(cè)在對(duì)木星的任務(wù)中屬次要。這兩顆被選中的小行星是為響應(yīng)美國(guó)航空航天局的新任務(wù)策略：所有計(jì)劃穿過小行星帶的探測(cè)器都應(yīng)考慮近距離掠過其中的小行星。之前從未有任務(wù)嘗試掠過小行星。亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)太空航天飛機(jī)于1989年10月18日任務(wù)STS-34中將伽利略號(hào)木星探測(cè)器送進(jìn)軌道。要改變伽利略號(hào)的軌跡以接近艾女星需要消耗34千克（75磅）推進(jìn)劑。任務(wù)的計(jì)劃人員押后決定掠過艾女星，直到他們能確定余下的推進(jìn)劑足夠完成整個(gè)木星任務(wù)。
伽利略號(hào)的運(yùn)行軌跡兩次進(jìn)入小行星帶。1993年8月28日，它第二次進(jìn)入小行星帶并掠過艾女星，當(dāng)時(shí)速度相對(duì)艾女星為12,400米每秒（41,000英尺每秒）。探測(cè)器上的照相機(jī)以離艾女星240,350千米（149,346.56605英里）至最接近時(shí)的2,390千米（1,485.077英里）對(duì)其拍照。艾女星是繼小行星951后航天器訪問并拍照的第二顆小行星。探測(cè)器觀測(cè)到了艾女星約95%。
探測(cè)器上高增益天線的永久故障導(dǎo)致許多圖片未能及時(shí)傳回。首5張照片于1993年9月收到，并拼接成一張31–38 m/px的高分辨率圖片其余的圖片于翌年春季當(dāng)探測(cè)器接近地球時(shí)傳回。
發(fā)現(xiàn)
自從伽利略號(hào)木星探測(cè)器掠過小行星951和艾女星，及會(huì)合－舒梅克號(hào)的小行星任務(wù)，人們得以對(duì)小行星的地質(zhì)有更深入的了解。艾女星相對(duì)較大的表面展示了各種類型的地表特征。通過研究艾女星的衛(wèi)星、第一顆被證實(shí)的小行星衛(wèi)星，艾衛(wèi)，人們能間接知道艾女星的組成成分。
根據(jù)從地球觀測(cè)的光譜測(cè)量結(jié)果，艾女星歸類于S-型小行星。S-型小行星的成分直到伽利略號(hào)任務(wù)之前都不為人知，此前人們猜測(cè)它們與掉落在地球的普通球粒隕石或石鐵隕石中之礦物成分相同。由于艾衛(wèi)的軌道長(zhǎng)期處于穩(wěn)定，因此艾衛(wèi)的密度可能小于3.2 g/cm，這樣便可剔除由石鐵組成的可能性。若是其主要成分為鐵和，艾女星便有40%的空間是空無一物的。
從伽利略號(hào)木星探測(cè)器所拍的照片可以看出，艾女星經(jīng)歷過太空風(fēng)化，使較老的區(qū)域隨著時(shí)間而顯得越來越紅。其衛(wèi)星艾衛(wèi)也經(jīng)歷一樣的風(fēng)化，但變化較不明顯。艾女星表面的風(fēng)化揭示了另一項(xiàng)有關(guān)其成分的細(xì)節(jié)：其較年輕的外露部分的反射光譜與普通球粒隕石相符，但較老的區(qū)域則與S-型小行星相符。
太空風(fēng)化效應(yīng)及艾女星的低密度，使人們能更了解S-型小行星與普通球粒隕石之間的關(guān)系。S-型小行星是內(nèi)小行星帶中最多的一類。相似地，普通球粒隕石也是地球表面上最普遍的隕石種類。然而遠(yuǎn)距離對(duì)S-型小行星觀測(cè)的反射光譜卻與普通球粒隕石不符。伽利略號(hào)木星探測(cè)器掠過艾女星后發(fā)現(xiàn)，某些S-型小行星，特別是小行星158族，可能是這些隕石的源頭。
物理特性
艾女星的質(zhì)量介乎3.65和4.99× 10 kg。其表面引力加速度約為0.3至1.1 cm/s。其引力場(chǎng)之弱，太空人能從艾女星的一端跳到另一端，而任何速度超過20米每秒（65.6英尺每秒）的物體均可逃逸出它的引力范圍。
艾女星有清晰的橢長(zhǎng)外形、不規(guī)則的表面和猶如牛角包的形狀。艾女星的長(zhǎng)度是其闊度的2.35倍，它的中部將它分為成分不同的兩半。艾女星由兩個(gè)大型部分組成，中間由松散的碎片連接，符合于這種壓縮的形狀。不過，伽利略號(hào)木星探測(cè)器拍攝的高清晰度照片中并沒有見到這些碎片。艾女星上有一些斜坡達(dá)到50°的斜度，但斜坡普遍不超過35°。艾女星有不規(guī)則的形狀，是因?yàn)樗叨炔灰?guī)則的引力場(chǎng)。由于自轉(zhuǎn)，其引力加速度在兩端最弱；又由于它的質(zhì)量都集中在兩端，中部的引力也很弱。
表面特征
艾女星的表面布滿了主要是灰色的撞擊坑，一些較近期的撞擊坑則顯示一些不同的顏色。除了撞擊坑外，一些其它特征如溝槽、山脊和突出物也能觀測(cè)到。艾女星的表面有一層厚表巖屑，覆蓋著下面的巖石層。最大的的碎石稱為噴射物，在艾女星表面可以找到幾個(gè)。
表巖屑
艾女星的表面被一層稱為“表巖屑”碎石覆蓋，其厚度約為50米（160英尺）至100米（330英尺）。這些物質(zhì)是在與其它天體撞擊時(shí)產(chǎn)生的，并由地質(zhì)過程重新分布至表面各處。伽利略號(hào)木星探測(cè)器觀測(cè)到表巖屑土石流的證據(jù)，
艾女星的表巖屑是由硅酸鹽礦物橄欖石和輝石組成。其外觀是通過太空風(fēng)化的作用，隨著時(shí)間慢慢形成的。因此較老的表巖屑比較新的表巖屑，看起來更紅。
已有約20片嵌入巖屑的噴射物（40米（130英尺）至150米（490英尺）寬）被確認(rèn)。最大塊的巖屑由這些噴射物組成。由于噴射物會(huì)很快被撞擊分解，所以推論這些表面的部分是最近產(chǎn)生的，或是由撞擊而帶到表面。大部分噴射物位于撞擊坑Lascaux和Mammoth中，但不一定在那里產(chǎn)生。因?yàn)榘遣灰?guī)則的引力場(chǎng)，這兩個(gè)地點(diǎn)最容易吸引并積聚碎石。某些物質(zhì)可能是從在星體的另一面新形成的撞擊坑Azzura噴射出來。
結(jié)構(gòu)
幾項(xiàng)主要結(jié)構(gòu)塑造了艾女星的表面。艾女星顯得是由兩個(gè)部分組成，以下稱之為“區(qū)域一”和“區(qū)域二”，中間由一凹陷的部分“腰部”連接起。這項(xiàng)特征可能是由碎石填出，或是被撞擊出來的。
區(qū)域一有兩項(xiàng)主要結(jié)構(gòu)。其一為一條明顯的山脊，長(zhǎng)40千米（25英里），名為“Townsend Dorsum”，在艾女星表面跨越150度。另一項(xiàng)為一個(gè)凹進(jìn)的缺口，名為“Vienna Regio”。
區(qū)域二有幾組溝槽，大部分寬100米（330英尺）以下，長(zhǎng)4千米（2.5英里）。它們接近撞擊坑Mammoth、Lascaux和Kartchner，但不與其相連。一些溝槽與撞擊有關(guān)，如一組與Vienna Regio相對(duì)的溝槽。
撞擊坑
艾女星是太陽系中撞擊坑最多的星體之一，撞擊事件也是塑造其表面形態(tài)的主因。撞擊坑已經(jīng)達(dá)到飽和的狀態(tài)，就是新的坑會(huì)抹去舊的坑，使其總數(shù)大致不變。其表面布滿了各類大小、處于不同剝蝕階段的撞擊坑，有的與艾女星本身一樣古老，也有的是新產(chǎn)生的。最古老的可能是于鴉女星族主星崩潰時(shí)產(chǎn)生的。Lascaux是最大的坑，直徑幾乎有12千米（7.5英里）。區(qū)域二的撞擊坑幾乎直徑都大于6千米（3.7英里），但區(qū)域一根本沒有大坑。一些撞擊坑成串地排列著。
艾女星上的主要撞擊坑都以地球上的洞穴和溶巖洞命名。以撞擊坑Azzurra為例，其名來自于卡普里島一個(gè)水下洞穴，亦稱“藍(lán)洞”。Azzurra的外表顯示它是艾女星上最近期撞擊出來的。這次撞擊的噴射物間斷地分布于艾女星表面，并解釋了其表面大規(guī)模顏色及反照率的差異。與普遍撞擊坑形態(tài)不同的，有不對(duì)稱的Fingal。它在一邊的底部和壁部間有清晰的邊界。另一個(gè)重要的撞擊坑是Afon，它標(biāo)志了艾女星的本初子午線。
艾女星上的撞擊坑在結(jié)構(gòu)上十分簡(jiǎn)單：盆形，沒有平底，中部不凸起。它們平均地布滿在艾女星的表面，除位于周口店鎮(zhèn)撞擊坑北面的一處突出地帶，這里較光滑，又較少的撞擊坑。被撞擊帶到表面的噴射物在艾女星上的積淀與行星上的不同，因?yàn)榘怯兄咚俚淖赞D(zhuǎn)、低引力和不規(guī)則的形狀。散落的噴射物蓋層不對(duì)稱地圍繞撞擊坑，而高速的噴射物則永久地流失到太空中。
成分
根據(jù)其反射光譜，艾女星被歸類為S-型小行星。這些小行星可能與石鐵隕石或普通球粒隕石有相同的成分。其內(nèi)部成分則仍未被直接分析過，只是根據(jù)表面顏色的變化和艾女星2.27至3.10 g/cm的整體密度估計(jì)與普通球粒隕石相近。普通球粒隕石的成分包括：含不同份量硅酸鹽的橄欖石和輝石、鐵和長(zhǎng)石。伽利略號(hào)木星探測(cè)器在艾女星上發(fā)現(xiàn)了橄欖石和輝石。其整個(gè)表面有著相同的礦物成分。伽利略號(hào)觀測(cè)到它表面變化極少，其自轉(zhuǎn)也顯示出它有均勻的密度。普通球粒隕石的密度為3.48至3.64 g/cm，若果假設(shè)艾女星是由普通球粒隕石組成的，其孔隙率為11%到42%。
艾女星的內(nèi)部可能存在一定份量的megaregolith，就是因撞擊而碎裂的石層。這層megaregolith從艾女星表面向下延伸幾百米至幾公里。在艾女星的核心，可能存在碎裂的石層，位于撞擊坑Mammoth、Lascaux和Undara底下。
公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)
艾女星是主小行星帶中小行星158族的一員。艾女星繞太陽的軌道平均距離太陽2.862天文單位（428.1京米），于火星與木星之間。艾女星完成一次公轉(zhuǎn)需時(shí)4.84089年
艾女星的自轉(zhuǎn)周期為4.63小時(shí)，是已知轉(zhuǎn)速最快的小行星之一。經(jīng)過計(jì)算，一個(gè)與艾女星形狀一樣、密度均勻的物體在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最大時(shí)的自轉(zhuǎn)軸與艾女星的相符。這表明，艾女星內(nèi)部的密度分布在不同區(qū)域沒有太大的變化。由于太陽引力對(duì)不規(guī)則形狀的艾女星有所影響，其自轉(zhuǎn)軸有進(jìn)動(dòng)，周期為7萬7千年。
來源
艾女星來源于鴉女星族原主星瓦解后的殘骸，該星直徑估計(jì)約有120千米（74.56英里）。原星部分分化，使較重的金屬移至核心。艾女星帶走了極少量這些核心物質(zhì)。人們并不知道那次分裂何時(shí)發(fā)生。根據(jù)對(duì)艾女星撞擊坑的分析，其表面的年齡超過十億年。但艾女星衛(wèi)星系統(tǒng)估計(jì)年齡小于一億年，與此不符。若其衛(wèi)星系統(tǒng)在此前已經(jīng)存在，則由于它體積之小，早就應(yīng)被大型的撞擊摧毀了。兩項(xiàng)年齡估計(jì)偏差如此大，可能是因?yàn)榘鞘茗f女星族原星碎片的撞擊率升高。
衛(wèi)星
一顆細(xì)小的衛(wèi)星繞艾女星公轉(zhuǎn)，名“艾衛(wèi)”。其正式編號(hào)為 (243) Ida I Dactyl，是從伽利略號(hào)木星探測(cè)器于1993年掠過時(shí)拍攝的照片中發(fā)現(xiàn)的。這批照片第一次直接證實(shí)了小行星衛(wèi)星的存在。當(dāng)時(shí)它距離艾女星90千米（56英里），以順行軌道公轉(zhuǎn)。艾衛(wèi)的表面和艾女星一樣由許多撞擊坑覆蓋，并且成份相近。其來源并不確定，但從探測(cè)器的觀測(cè)顯示它是鴉女星族原星碎片之一。
發(fā)現(xiàn)
艾衛(wèi)在1994年2月17日由伽利略號(hào)任務(wù)成員Ann Harch發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)他正檢視從探測(cè)器傳回的照片。伽利略號(hào)在1993年8月對(duì)艾衛(wèi)觀察了5.5小時(shí)，拍攝了47張照片。拍攝第一張照片時(shí)，探測(cè)器距離艾女星10,760千米（6,690英里），并與艾衛(wèi)相距10,870千米（6,750英里），14分鐘后它最接近艾女星。
艾衛(wèi)的編號(hào)為1993 (243) 1。國(guó)際天文聯(lián)會(huì)在1994年將其命名為“Dactyl”，住在克里特島伊達(dá)山上的達(dá)克堤里（Dactyl）。
特性
艾衛(wèi)是一顆蛋形但極為近似球體的天體，尺寸為1.6乘1.4乘1.2公里。它以它最長(zhǎng)的一條軸朝向艾女星。就如艾女星，艾衛(wèi)的表面也布滿了飽和了的撞擊坑。有超過12個(gè)坑直徑大于80米（260英尺），表示它過去受到許多撞擊。至少有6個(gè)坑排成直線鏈狀，表示這是近距離形成的碎片造成的，這些碎片很可能來自艾女星的噴射物。但與艾女星上的不同，艾衛(wèi)上的撞擊坑中央有突出物。以上的特征，加上它的橢球形，顯示艾衛(wèi)是有一定的自身引力，盡管它的體積如此之小。與艾女星一樣，其表面溫度約為200K。
艾衛(wèi)和艾女星有許多共同特征。它們的反照率和反射光譜非常相像。其中的細(xì)小分別顯示，相對(duì)艾衛(wèi)，艾女星經(jīng)歷的太空風(fēng)化作用較強(qiáng)。它的體積太小，使表巖屑不可能生成；艾女星則被厚厚一層表巖屑覆蓋。
軌道
艾衛(wèi)繞艾女星的軌道并不確定。拍攝艾衛(wèi)的大部分照片時(shí)，伽利略號(hào)木星探測(cè)器正處于它的軌道平面，很難推斷其準(zhǔn)確軌道。艾衛(wèi)以順行軌道公轉(zhuǎn)，軌道傾斜于艾女星赤道8°。根據(jù)電腦模擬，艾衛(wèi)的近心點(diǎn)必須與艾女星距離至少約65千米（40英里），才能保持穩(wěn)定的軌道。在這電腦模擬中，軌道的可能性范圍縮窄了，因?yàn)橘だ蕴?hào)在1993年8月28日16:52:05 UT觀測(cè)到它位于艾女星經(jīng)度85°上空90千米（56英里）處，模擬中艾衛(wèi)必須經(jīng)過這一點(diǎn)。1994年4月26日，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)艾女星8小時(shí)，但并未看到艾衛(wèi)。艾衛(wèi)要距離艾女星超過約700 km (430 英里)才能被觀測(cè)到。
假設(shè)艾衛(wèi)的軌道為圓形，其公轉(zhuǎn)周期約為20小時(shí)；其公轉(zhuǎn)速度為大約10米每秒（33英尺每秒），相同于人類快跑的速度。
年齡及來源
艾衛(wèi)估計(jì)與艾女星年齡相近，都是從鴉女星族原星殘骸中分離出來的。然而，它也有可能在更為近期形成，是艾女星一次巨大撞擊的噴射物。它是由艾女星捕捉來的可能性很低。艾衛(wèi)在1億年前可能遭受過一次大型隕石撞擊，使它的體積減少。
鴉女星族
鴉女星族是在火星與木星軌道之間的小行星主帶內(nèi)的一個(gè)家族。它們是在大約20億年前的一次災(zāi)難性撞擊下形成的，已知的最大成員直徑約為41公里（25英里）。鴉女星族的群集沿著相似的軌道在空間中運(yùn)行，大約已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了300顆的成員，但只有約20顆的直徑超過20公里。
在1993年8月28日，伽利略號(hào)木星探測(cè)器拜訪了其中的一顆成員243艾女星。
參考資料 >