Šī mākslinieka ideja attēlo asteroīdu psihi, kas ir NASA psihes misijas mērķis. Attēlu kredīts: NASA / JPL-Caltech / ASU
Jauns pētījums no Arizonas universitātes atklāja, ka mērķa asteroīds NASAPsihes misija var nebūt tik metāliska vai intensīva, kā iepriekš bija paredzēts.
Jau sen tiek uzskatīts, ka plaši pētītais metāla asteroīds 16 Psyche ir mazās planētas atklātais dzelzs kodols, kas neizdevās izveidoties Saules sistēmas pirmajās dienās. Bet jaunie Arizonas universitātes vadītie pētījumi liecina, ka asteroīds, iespējams, nav tik metālisks vai blīvs, kā tika domāts iepriekš, un norāda uz daudz atšķirīgu izcelsmes stāstu.
Zinātniekus interesē 16 psihe, jo, ja tā domājamā izcelsme ir pareiza, tas dotu iespēju tuvu izpētīt pakļauto planētas kodolu. NASA savu psihes misiju plānots sākt 2022. gadā un asteroīdu sasniegt 2026. gadā.
Deivids Kantello, Arizonas universitātes bakalaura grāds, ir jaunā pētījuma, kas publicēts Planētu zinātnes žurnāls Tas liek domāt, ka 16 psihes ir 82,5% metāla, 7% zemu dzelzs piroksēna un 10,5% oglekļa hondrīta, kas, iespējams, radās citu asteroīdu sadursmju rezultātā. Cantello un viņa līdzstrādnieki lēš, ka 16 psihes tilpuma blīvums – saukts arī par porainību, kas attiecas uz tukšās vietas daudzumu, kas atrodas tā ķermenī – ir aptuveni 35%.
2021. gada martā izveidotā NASA kosmosa kuģa Psyche ilustrācija, kuras mērķis ir 2022. gada augustā palaist galvenajā asteroīdu joslā, lai izpētītu asteroīdu psihi. Attēlu kredīts: NASA / JPL-Caltech / ASU
Šīs aplēses atšķiras no iepriekšējām 16 psihes sastāva analīzēm, kuru dēļ pētnieki lēsa, ka tajā varētu būt līdz 95% minerāla un tā būtu blīvāka.
“Šis minerālu satura un tilpuma blīvuma samazinājums ir interesants, jo tas parāda, ka 16 elpas ir vairāk modificētas, nekā tika domāts iepriekš,” sacīja Kantello.
Tā vietā, lai būtu agrīnas planētas neskarts pakļautais kodols, tas patiesībā var būt vairāk kā drupu kaudze, līdzīga citam rūpīgi izpētītam asteroīdam – Bennu. UArizona vada NASA zinātnes misijas komandu Ozīris Rekss Misija, kas ieguva paraugu no Bennu virsmas un tagad atgriežas uz Zemes.
“Elpa kā šķembu kaudze būtu ļoti negaidīta, taču mūsu dati joprojām rāda zema blīvuma aplēses, neskatoties uz augsto minerālvielu saturu,” sacīja Kantello.
Asteroīds 16 psihe ir Masačūsetsas lielums, un zinātnieki lēš, ka tajā ir aptuveni 1% no visa asteroīda jostas materiāla. Pirmo reizi itāļu astronoms to atklāja 1852. gadā, un tas bija visu laiku 16. asteroīds.
“Ar zemāku minerālvielu saturu, nekā tika domāts iepriekš, tas nozīmē, ka asteroīdam, iespējams, bija sadursmes ar asteroīdiem, kas satur biežāk sastopamos ogļainos hondrītus, kuri nogulsnēja virsmas slāni, kuru mēs vērojam,” sacīja Kantello. To NASA kosmosa kuģis Dawn novēroja arī uz asteroīda Vesta.
Asteroīds 16 Psyche ir novērtēts par USD 10 000 kvadriljonu (tas ir USD 10 000, kam seko 15 papildu nulles), taču jaunie rezultāti var nedaudz novērtēt par zemu dzelzs bagātā asteroīda vērtību.
“Šis ir pirmais dokuments, kas uzliek dažus īpašus ierobežojumus tā virsmas saturam. Iepriekšējie aprēķini bija labs sākums, taču tas nedaudz vairāk uzlabo šos skaitļus,” sacīja Kantelo.
Vēl viens labi pētīts asteroīds Bennu satur daudz oglekļa hondrīta un porainība pārsniedz 50%, kas klasiski raksturīgs drupu kaudzei.
Šī augstā porainība ir raksturīga salīdzinoši maziem, mazas masas objektiem, piemēram, Bennu – kas ir tikpat liels kā Empire State Building -, jo vājais gravitācijas lauks neļauj ķermeņa laukakmeņiem un laukakmeņiem pārāk cieši saplūst kopā. Bet, lai 16 elpu ķermenis būtu tik porains, tas ir negaidīti.
“Iespēja izpētīt atsegtu kodolu no mazas planētas ir ārkārtīgi reti, tāpēc viņi tur nosūta kosmosa kuģa misiju, taču mūsu darbs rāda, ka 16 psihes ir interesantākas, nekā gaidīts,” sacīja Kantelo.
Iepriekšējie 16 psihes sastāva novērtējumi tika veikti, analizējot saules gaismu, kas atspoguļojās uz tās virsmas. Saskaņojiet gaismas zīmējumu ar citiem metāla priekšmetiem. Tā vietā Kantelo un viņa līdzstrādnieki atjaunoja 16 psihes starus – vai brīvu, akmeņainu virsmas materiālu -, laboratorijā sajaucot dažādus materiālus un analizējot gaismas modeļus, līdz tie atbilst asteroīda novērojumiem teleskopā. Tikai dažas laboratorijas pasaulē praktizē šo tehniku, tostarp UArizonas Mēness un planētu laboratorija un Džona Hopkinsa lietišķās fizikas laboratorija Merilendā, kur Kantelo strādāja vidusskolas laikā.
“Man vienmēr ir bijusi interese par kosmosu,” sacīja Kantiljo, kurš ir arī UArizonas astronomijas kluba prezidents. “Es zināju, ka astronomijas studijas būs smagas datoriem un novērojumiem, taču man patīk darīt vairāk praktiska darba, tāpēc es vēlējos kaut kādā veidā saistīt savas studijas ar ģeoloģiju. Es esmu ģeoloģijas specialitāte un planētas zinātnes un matemātikas specialitāte. ”
“Dāvida raksts ir mūsdienīga pētniecības darba piemērs, kuru veikuši mūsu bakalaura studenti,” sacīja pētījuma līdzautors Višnu Redijs, planētu zinātņu asociētais profesors, kurš vada laboratoriju, kurā strādā Kantiljo. “Tas ir arī labs piemērs sadarbības centieniem starp studentiem, maģistrantiem, pēcdoktorantiem un manas laboratorijas darbiniekiem.”
Pētnieki arī uzskata, ka oglekļa materiāls uz 16 Psyche virsmas ir bagāts ar ūdeni, tāpēc viņi strādās, lai apvienotu datus no zemes teleskopiem un kosmosa kuģu misijām ar citiem asteroīdiem, lai palīdzētu noteikt, cik daudz ūdens ir klāt.
Atsauce: “Asteroīda (16) ekstrasensa regolīta veidošanās ierobežošana ar redzamu infrasarkano staru spektroskopiju laboratorijā”, autori Deivids C. Kantiljo, Višnu Redijs, Benjamins N. L. Šarkijs, Neils A. Pīrsons, Huans A. Sančess, Metjū R. M. Aizava, Theodore Caretta, Tanner S. Campbell un Umm Shubra, 2021. gada 12. maijs, pieejams šeit. Planētu zinātnes žurnāls.
DOI: 10.3847 / PSJ / abf63b
Finansējums: NASA Tuvo Zemes objektu novērošanas programma
