Jeśli chcesz przeprowadzić kryminalistyczne badanie Układu Słonecznego, możesz udać się do głównego asteroida między paskiem Mars A Jowisz. To tutaj można znaleźć starożytne skały z początków Układu Słonecznego. Tam, w zimnej pustce kosmosu, z dala od słońca, asteroidy są w dużej mierze niezależne od pogody w kosmosie.
Astronomowie czasami nazywają asteroidy – i ich fragmenty meteorytów spadające na Ziemię – jako kapsuły czasu z powodu posiadanych przez nich dowodów.
Asteroid Psyche jest szczególnie interesująca, a NASA wysyła misję w celu zbadania niezwykłego kawałka skały.
Przed tą misją zespół naukowców połączył obserwacje Psyche z szeregu teleskopów i zaprojektował mapę powierzchni asteroidy.
Astronomowie dzielą asteroidy na trzy kategorie. Najczęstszym typem są asteroidy węglowe lub typu C. Stanowią około 75 procent znanych asteroid i zawierają duże ilości węgla. Węgiel sprawia, że są ciemne i mają niskie albedo.
Asteroidy krzemionkowe lub typu S są drugim najczęstszym typem. Stanowią około 17 procent znanych asteroid i składają się głównie z krzemianu żelaza i magnezu.
Asteroidy metalowe lub typu M są najrzadsze ze wszystkich asteroid i stanowią około 8 procent wszystkich znanych asteroid. Wydaje się, że zawiera więcej minerałów niż inne typy asteroid, a naukowcy uważają, że jest źródłem meteorytów żelaznych upaść na ziemię. Meteoryty typu M były jednym z najstarszych źródeł żelaza w historii ludzkości.
Psyche (16 Psyche) to asteroida typu M. Nazywana jest również planetą karłowatą, ponieważ ma średnicę około 220 kilometrów (140 mil). Nazywa się ją 16 Psyche, ponieważ była to 16. odkryta mniejsza planeta. (Większe asteroidy, takie jak Psyche, są również znane jako mniejsze planety.)
(NASA/JPL-Caltech/Arizona State University)
Psyche jest czasami nazywana „asteroidą z kopalni złota” ze względu na bogactwo żelaza i niklu, które zawiera. Choć żeby było jasne, nikt nie myśli, że jest bogaty w złoto.
Wizualizacje Psyche niewiele nam mówią. VLT Europejskiego Obserwatorium Południowego wykonało kilka zdjęć asteroidy, ale nie ujawniło żadnych szczegółów.
Historia Psyche to historia niepewności. Przez długi czas astronomowie myśleli, że jest to odsłonięty żelazny rdzeń znacznie większego obiektu. W tej hipotezie silne zderzenie lub seria zderzeń pozbawiło skorupy i płaszcza ciała.
Większy obiekt był całkowicie dostrzegalny i miał średnicę około 500 kilometrów (310 mil). Po usunięciu skorupy i płaszcza pozostał tylko rdzeń bogaty w żelazo.
Z biegiem czasu ten pomysł nie wzbudził większego zainteresowania i astronomowie nadal go dostrzegali. Dowody wykazały, że nie był wystarczająco gęsty, aby być solidnym żelazem i prawdopodobnie porowaty.
Inni badacze sugerowali, że Psyche została w jakiś sposób zakłócona, a następnie odtworzona jako mieszanina minerałów i krzemianów. Wskazano jedno badanie Ta Psyche nie jest tak bogata w minerały, jak myślano i więcej niż kupa gruzu. W tym scenariuszu zderzenia z bardziej powszechnymi asteroidami typu C spowodowały osadzanie się warstwy węgla i innych materiałów na powierzchni Psyche.
Najbardziej dziwaczną ideą stojącą za początkami Psyche jest pojęcie żelaznego wulkanu. a Badanie z 2019 r. dostarczyło dowodów Że Saeki była kiedyś punktem topnienia. W tym scenariuszu zewnętrzne warstwy ochłodziły się i utworzyły pęknięcia naprężeniowe, a unoszący się stopiony rdzeń wybuchł jako żelazne wulkany.
Jedynym sposobem, aby wiedzieć na pewno, czym jest Psyche, jest przyjrzenie się jej. To właśnie robi NASA.
Misja nazywa się Psyche i ma wystartować jesienią 2022 roku. Statek kosmiczny będzie polegał na napędzie słonecznym i elektrycznym oraz manewrze grawitacyjnym z Marsem, aby dotrzeć do Psyche w 2026 roku.
Badanie asteroidy zajmie 21 miesięcy i będzie podążać czterema oddzielnymi ścieżkami orbitalnymi, każda kolejna ścieżka bliżej niż poprzednia.
Ilustracja sondy Psyche w pobliżu asteroidy Psyche. (NASA/JPL-Caltech/Arizona State University)
Zbliżając się do asteroidy, skupi się na różnych celach naukowych.
Zespół naukowców zbudował nową mapę powierzchni Psyche, aby pomóc przygotować się do misji.
Mapa znajduje się w pracy naukowej opublikowanej w Journal of Geophysical Research: Planety. adres jest „Niejednorodna powierzchnia asteroidy (16) psychiczna,Głównym autorem jest Saverio Cambioni z Departamentu Nauk o Ziemi, Atmosfery i Planetarnej (EAPS) w MIT.
„Powierzchnia Psyche jest bardzo niejednorodna” Cambioni Powiedział W komunikacie prasowym. „To wyrafinowana powierzchnia, a te mapy potwierdzają, że asteroidy bogate w metale to intrygujące, tajemnicze światy. To kolejny powód, by niecierpliwie czekać na misję Psyche, która zmierza do asteroidy”.
W tym badaniu autorzy wykorzystali Milimetr / metr dużej grupy Atacama (ALMA) dla lepszego przyjrzenia się 16 wróżbitom. ALMA to radioteleskop składający się z 66 anten o wysokiej rozdzielczości. Oddzielne anteny razem działają jak interferometr o wysokiej rozdzielczości.
ALMA działa z długościami fal wrażliwymi na temperaturę i niektóre właściwości elektryczne materiałów na powierzchni Psyche.
„Sygnały anten ALMA można połączyć w sztuczny sygnał równoważny teleskopowi o średnicy 16 kilometrów (10 mil)” Powiedział Współautorka Catherine de Clare, adiunkt nauk planetarnych i astronomii w Caltech. „Im większy teleskop, tym wyższa rozdzielczość”.
Nowa mapa opiera się na dwóch rodzajach pomiarów. Jeden jest Bezwładność cieplna, czyli czas, w którym substancja osiąga temperaturę otoczenia. Większa bezwładność cieplna oznacza, że trwa to dłużej.
Drugi to stała dielektryczna. Stała dielektryczna opisuje, jak dobrze materiały przewodzą ciepło, elektryczność lub dźwięk. Materiał o niskiej stałej dielektrycznej zachowuje się słabo i jest dobrym izolatorem i na odwrót.
Naukowcy wykorzystali obserwacje ALMA dotyczące bezwładności termicznej i stałej dielektrycznej i przeprowadzili setki symulacji, aby sprawdzić, które kombinacje materiałów mogą je wyjaśnić. „Przeprowadziliśmy te symulacje region po regionie, aby móc zidentyfikować różnice we właściwościach powierzchni” Cambioni Mówi.
Czyste żelazo ma nieskończoną stałą dielektryczną. Mierząc stałą dielektryczną Psyche, naukowcy mogą mapować powierzchnię i identyfikować obszary najbogatsze w żelazo. Żelazo ma również wysoką obojętność termiczną, ponieważ jest tak gęste.
Tak więc połączenie pomiarów bezwładności cieplnej i stałej dielektrycznej daje dobre wyobrażenie o obszarach powierzchni obecnych w Psyche, które są bogate w żelazo i inne metale.
Naukowcy nazywają osobliwą cechę Bravo Golf Psyche. Region ten ma systematycznie mniejszą bezwładność cieplną niż regiony wyżynne. Dzielnica golfowa Bravo to depresja Na prawo od głównego południka asteroidy na poniższym obrazku.
Dlaczego region o małej wysokości ma mniejszą bezwładność cieplną? Inne badania pokazują, że obszar jest również jasny dzięki radarowi. dlaczego? Badacze wpadli na trzy możliwości.
Niziny mogą być bogate w minerały, ale pokryte drobnymi, porowatymi kraterami, które zmniejszają ich bezwładność termiczną w porównaniu z wyżynami pokrytymi grubym regolitem. Bezwładność cieplna wzrasta wraz z wielkością cząstek. W tym scenariuszu na nizinach gromadzi się piękny regolit.
„Na małych asteroidach zaobserwowano kałuże drobnoziarnistego materiału, ich grawitacja jest na tyle niska, że wstrząsy wstrząsają powierzchnią i powodują gromadzenie się drobniejszego materiału” – Campione Powiedział. „Ale Psyche to duże ciało, więc jeśli drobnoziarnisty materiał gromadzi się na dnie zagłębienia, jest to dość interesujące i tajemnicze”.
Druga hipoteza głosi, że materiał powierzchniowy pokrywający niziny jest bardziej porowaty niż wyżyny. Bezwładność cieplna maleje wraz ze wzrostem porowatości skał. Pęknięcia uderzeniowe mogą również sprawić, że niziny staną się bardziej porowate.
Trzecia hipoteza mówi, że niziny zawierają więcej materiałów bogatych w krzemiany niż wyżyny, co daje im niższą stałą dielektryczną niż niektóre obszary wyżynne. Pomysł polega na tym, że depresja Bravo-Golf mogła powstać w wyniku uderzenia bogatego w krzemiany zderzacza, pozostawiając po sobie bogatą w krzemiany pozostałość.
Ogólnie rzecz biorąc, badanie wykazało, że powierzchnia 16 Psyche pokryta jest dużą różnorodnością materiałów. Dodaje również inne dowody wskazujące, że asteroida jest bogata w minerały, chociaż obfitość minerałów i krzemianów jest bardzo zróżnicowana w różnych regionach.
Wskazuje również, że asteroida może być jądrem szczątków odrębnego ciała, które dawno temu straciło swoją osłonę i skorupę.
„Podsumowując, dostarczamy dowodów na to, że Psyche jest asteroidą bogatą w minerały o niejednorodnej powierzchni, wykazującą zarówno minerały, jak i krzemiany, i wydaje się, że ewoluowała pod wpływem uderzenia” – powiedzieli autorzy. wywieść.
Simone Marchi jest naukowcem w Southwest Research Institute i współpracownikiem śledczym misji Psyche NASA. Marchi nie był zaangażowany w to badanie, ale zawieszony O jego znaczeniu w komunikacie prasowym. „Te dane pokazują, że powierzchnia Psyche jest niejednorodna, z wyraźnymi różnicami w składzie. Podstawowym celem misji Psyche jest zbadanie składu powierzchni asteroidy za pomocą promieni gamma, spektrometru neutronowego i urządzenia do obrazowania kolorów. Potencjalna obecność zmian składu to coś, co zespół psychologów chętnie bada.
Bardziej rygorystyczne potwierdzenie tych odkryć będzie zależeć od misji Psyche NASA.
Ale wysłanie statku kosmicznego aż do Psyche, aby zrozumieć go bardziej szczegółowo, to coś więcej niż tylko sama Psyche.
Jeśli Psyche jest pozostałym rdzeniem odrębnej skalistej planety, ujawni coś na temat naszej planety i tego, jak tworzą się różne ciała. Czy będzie zawierać niektóre z tych samych elementów światła, które spodziewamy się znaleźć w jądrze Ziemi? Jądro Ziemi nie jest wystarczająco gęste, aby składać się z czystego żelaza i niklu. Naukowcy uważają, że zawiera lżejsze pierwiastki, takie jak siarka, krzem, tlen, węgiel i wodór.
Misja Psyche określi również, czy asteroida powstała w bardziej lub bardziej kurczących się warunkach utleniających niż jądro Ziemi. To powie nam więcej o mgławicy słonecznej i dysku protoplanetarnym.
Ludzie czasami nazywają Psyche asteroidą z kopalni złota, ponieważ jest bogata w minerały. Każdy przedmiot tej wielkości zawierałby ogromną ilość żelaza, chociaż ta wartość prawdopodobnie nie zostanie osiągnięta ani osiągnięta w najbliższym czasie.
Ale jeśli wiedza jest tak cenna jak żelazo, 16 Psyches może nadal być kopalnią złota.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany przez wszechświat dzisiaj. Przeczytać oryginalny artykuł.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
