NASA vysiela kozmickú loď na asteroid 16 Psyche – to nemusí byť to, čo vedci očakávali

Nový výskum Arizonskej univerzity to zistil. cieľový asteroid NASAMisia Psyché nemusí byť taká kovová alebo hustejšia, ako sa predtým predpovedalo.

O široko študovanom kovovom asteroide známom ako 16 Psyche sa dlho myslelo, že je otvoreným železným jadrom planéty, ktorá sa nevytvorila v raných dobách slnečnej sústavy. Nový výskum vedený University of Arizona však naznačuje, že asteroid nemusí byť taký kovový alebo hustý, ako sa kedysi myslelo, a naznačuje veľmi odlišný príbeh pôvodu.

Vedci sa zaujímajú o 16 Psyche, pretože ak je jeho predpokladaný pôvod správny, poskytlo by to príležitosť na dôkladnejšie štúdium exponovaného planetárneho jadra. NASA je naplánovaná na spustenie svojej misie Psyche v roku 2022 a prílet k asteroidu v roku 2026.

Arizonský absolvent David Cantillo je hlavným autorom nového príspevku publikovaného v časopis o planetárnych vedách ktorý navrhuje, aby 16 Psyche bol 82,5% kovový, 7% pyroxén s nízkym obsahom železa a 10,5% uhlíkatý chondrit, ktorý bol pravdepodobne distribuovaný nárazmi iných asteroidov. Cantilo a jeho kolegovia odhadujú, že objemová hustota 16 Psyché – známa tiež ako pórovitosť, ktorá označuje, koľko voľného miesta sa nachádza v jej tele – je asi 35%.

Ilustrácia kozmickej lode Psyche z NASA, ktorá je zameraná na štart do hlavného pásu asteroidov v auguste 2022 s cieľom asteroidu Psyche. zápočet: NASA / JPL-Caltech / ASU

Tieto odhady sa líšia od predchádzajúcich analýz zloženia 16 psyché, čo viedlo vedcov k odhadu, že môže obsahovať až 95% kovu a môže byť hustejšia.

„Pokles obsahu kovov a objemovej hmotnosti je zaujímavý, pretože ukazuje, že 16 Manas je upravených viac, ako sa doteraz myslelo,“ uviedol Cantilo.

Namiesto toho, aby malo neporušené odkryté jadro ranej planéty, môže byť v skutočnosti bližšie k hromadám sutín, podobne ako ďalší dobre študovaný asteroid – Bennu. uArizona vedie tím vedeckých misií pre NASA osiris-rex Misia, ktorá získala vzorku z povrchu Bennu, sa teraz vracia na Zem.

„Manas ako hromada sutín by bol veľmi nepredvídateľný, ale naše údaje aj naďalej ukazujú odhady nízkej hustoty napriek vysokému obsahu kovov,“ uviedol Cantillo.

Asteroid 16 Psyche je veľký asi ako Massachusetts a vedci odhadujú, že obsahuje asi 1% všetkého materiálu pásu asteroidov. Prvýkrát ho spozoroval taliansky astronóm v roku 1852, išlo o 16. asteroid, aký bol kedy objavený.

„Mať menší obsah kovov, ako sa doteraz myslelo, znamená, že asteroid mohol byť vystavený zrážkam s asteroidmi s bežnejšími uhlíkatými chondritmi, ktoré ukladali povrchovú vrstvu, ktorú vidíme,“ uviedol Cantilo. Pozorovala to aj sonda NASA Dawn na asteroide Vesta.

Asteroid 16 Psyche sa odhaduje na 10 000 kvadriliónov dolárov (to je 10 000 dolárov po 15 a nule), ale nové objavy môžu asteroid bohatý na železo mierne podhodnotiť.

„Toto je prvý dokument, ktorý určuje niektoré špecifické obmedzenia týkajúce sa jeho povrchového obsahu. Predchádzajúce odhady boli dobrým začiatkom, ale tieto čísla ešte spresňuje,“ uviedol Cantilo.

Druhý dobre preštudovaný asteroid Bennu má oveľa vyšší obsah uhlíkatých chondritov a má pórovitosť viac ako 50%, čo je klasický znak hromád sutín.

Takáto vysoká pórovitosť je bežná pre relatívne malé a nízkohmotné objekty, ako je Bennu – ktorý je len taký veľký ako Empire State Building – pretože slabé gravitačné pole bráni tomu, aby boli skaly a balvany predmetu zabalené príliš tesne k sebe. Je ale neočakávané, že objekt bude mať 16 pórov tak pórovitých.

„Príležitosť študovať odkryté jadro planéty je mimoriadne vzácna, a preto tam vysielajú misie kozmických lodí,“ uviedol Cantilo, „ale naša práca ukazuje, že 16 Manas je oveľa zaujímavejších, ako sa očakávalo.“ “

16 Predchádzajúce odhady zloženia Psyché boli urobené analýzou slnečného žiarenia odrážaného od jej povrchu. Vzor svetla sa zhoduje so vzorom iných kovových predmetov. Cantilo a jeho kolegovia namiesto toho zrekonštruovali 16 Psycheov regolit – alebo sypký kamenný povrchový materiál – v laboratóriu zmiešaním rôznych materiálov a analýzou svetelných vzorov, kým sa nezhodovali s teleskopickými pozorovaniami asteroidu. Na svete existuje iba niekoľko laboratórií, ktoré sa tejto technike venujú, vrátane Arizonského lunárneho a planetárneho laboratória a Laboratória aplikovanej fyziky Johns Hopkins v Marylande, kde Cantillo pracoval na strednej škole.

„Vždy ma zaujímal vesmír,“ uviedol Cantillo, ktorý je zároveň prezidentom Arizonského astronomického klubu. „Vedel som, že štúdium astronómie bude náročné na počítačoch a pozorovaní, ale rád by som robil viac praktických prác, a preto som chcel nejako spojiť svoje štúdium s geológiou. Ja som sa špecializoval na planetárne vedy a matematiku na geológiu a baníctvo.“

„Davidov príspevok je príkladom špičkovej výskumnej práce našich postgraduálnych študentov,“ uviedol spoluautor štúdie Vishnu Reddy, docent planetárnych vied, ktorý vedie laboratórium, v ktorom Cantilo pracuje. „Je to tiež dobrý príklad spolupráce medzi vysokoškolákmi, postgraduálnymi študentmi, postdoktorandmi a zamestnancami v mojom laboratóriu.“

Vedci sa tiež domnievajú, že uhlíkatý materiál na povrchu 16 Psyche je bohatý na vodu, takže budú pracovať na zlúčení údajov pozemných ďalekohľadov a misií kozmických lodí s inými asteroidmi, aby určili množstvo prítomnej vody.

Odkaz: „Regolithové zloženie asteroidov (16) psychiky prostredníctvom laboratórnej viditeľnej spektroskopie v blízkej infračervenej oblasti“ “David C. Cantilo, Vishnu Reddy, Benjamin NL Sharkey, Neil A. Pearson, Juan A. Sanchez, Matthew RM Izawa, Theodore Caretta, Tanner S. Campbell a Om Chhabra, 12. mája 2021, časopis o planetárnych vedách.
DOI: 10,3847 / PSJ / ABF 63B

Grant: Program NASA na pozorovanie objektov blízkych Zemi