Pamiętasz asteroidę Psyche? Jest to największa znana asteroida w pasie asteroid między Marsem a Jowiszem. Zostało to ogłoszone w wiadomościach z powodu jego niezwykłych właściwości oraz dlatego, że NASA planuje rozpocząć misję w Psyche w 2022 roku.
Psyche, czyli 16 Psyche, jest niezwykła, ponieważ różni się od innych planetoid. Psyche wydaje się być pozostałością odsłoniętego niklowo-żelaznego rdzenia wczesnej planety. Z tego powodu Psyche jest budulcem pozostałym po wczesnym Układzie Słonecznym, gdy planety wciąż się formowały. To jest jak planeta bez skorupy.
Ale Psyche ma jeszcze jedną dziwną cechę, którą naukowcy chętnie badają: jest znacznie mniej gęsta niż powinna, biorąc pod uwagę fakt, że w dużej mierze składa się z żelaza i niklu.
Nowa teoria próbuje wyjaśnić, w jaki sposób asteroida żelazo-niklowa o metalicznej powierzchni może mieć gęstość znacznie niższą niż powinna.
Psyche jest klasą asteroid zwaną pallasytem, według Petera Pallasa, Niemca, który badał meteoryt w Krasnojarsku w 1722 roku. Skała spadła na Ziemię w pobliżu rosyjskiego miasta Krasnojarsk i była pierwszym znalezionym pallasytem. To były czasy, kiedy nikt nie wierzył, że meteoryty pochodzą nawet z kosmosu. Ważył około 700 kg (1500 funtów) i jest jednym z 61 zidentyfikowanych dotąd palazytów.
Podczas gdy większość asteroid składa się głównie ze skalistego gruzu, pallazyty takie jak Psyche są enigmatyczne, złożone głównie z żelaza i niklu z uwięzionymi w nim kryształami oliwinu. Naukowcy sądzą, że powstały, gdy zderzyły się planetozymale, usuwając zewnętrzny materiał i pozostawiając wewnętrzne metalowe rdzenie. Asteroida następnie ochłodziła się z zewnątrz.
Podczas schładzania stop resztkowych stopionych kieszeni żelaza, niklu i lżejszych elementów, takich jak siarka, mógł wybuchnąć na powierzchnię przez wypełnione płynem pęknięcia zwane groblami, tworząc wirtualne wulkany stopionego metalu. Materiał ten stworzyłby powłokę na najwyższej, skalistej warstwie. Ten proces nazywa się ferrowolanizmem.
Psyche może zawdzięczać swoją niższą niż oczekiwano gęstość ferrowolanizmowi. Ponieważ Psyche, podobnie jak inne pallazyty, jest mieszaniną materiału rdzenia i płaszcza, może doświadczyć tego rodzaju mieszania. Kieszenie ciekłego metalu zmieszane z siarką mają mniejszą gęstość niż otaczający materiał, tworząc wały, które umożliwiły ferrowulkanizm.
„Nasze obliczenia sugerują, że erupcje ferrowo-wulkaniczne mogą być możliwe w przypadku małych ciał bogatych w metale, zwłaszcza w przypadku stopów bogatych w siarkę i ciał o płaszczach cieńszych niż około 35 kilometrów lub ciał, w których płaszcz został lokalnie przerzedzony przez duże kratery uderzeniowe”, powiedział - autor artykułu, Brandon C. Johnson, profesor nadzwyczajny nauk o ziemi, atmosferze i planetach na Purdue University.
Ponieważ Psyche jest jednym z najbardziej masywnych ciał w pasie asteroid, ma średnicę około 200 km (120 mil), ferrowiolizm może wyjaśnić jego małą gęstość, a także wyjaśnić metaliczność powierzchni, którą wykazuje w radarach i innych dowodach.
„Ferrowolkanizm mógł przenieść materiał rdzenia na powierzchnię, powodując wykrywanie metalu przez radary” - powiedział Johnson.
Gęstość psyche jest tak niska, że jest o połowę mniejsza niż meteorytu żelaznego. Jest to także największa znana asteroida metaliczna w Układzie Słonecznym. Jeśli jego niska gęstość wynika z ferrowolanizmu, jak twierdzą autorzy artykułu, będzie to zależało od misji NASA w Psyche, aby to rozgryźć.
Ta misja ma wystartować w 2022 roku. Będzie to pierwszy statek kosmiczny, który odwiedzi metalową asteroidę. Ponieważ ferrowolanizm jest w tym momencie tylko proponowanym modelem, to od tego statku kosmicznego będzie zależeć jego rola. Misja Psyche mogłaby również odpowiedzieć na pytania dotyczące roli metalicznych asteroid w odegraniu Układu Słonecznego.
Artykuł opisujący tę pracę opublikowano w czasopiśmie Nature Astronomy. Jest zatytułowany „Ferrowolanizm na metalowych światach i pochodzenie pallasytów”. Autorami są Brandon C. Johnson, Michael M. Sori i Alexander J. Evans.
Więcej:
- Artykuł badawczy: ferrowolanizm na światach metalowych i pochodzenie pallasytów
- NASA: Psyche Mission
- Space Magazine: Metal Asteroid Psyche Mógł mieć wulkany stopionego żelaza
- Wikipedia: Asteroid 16 Psyche
- Wikipedia: Pallasite
