Mikayla Mac E. Kelley (University of Arizona)
Szeroko studiowana asteroida
znana jako 16 Psyche była uważana
przez długi czas za mającą metaliczne jądro małą planetkę, która utraciła swój
pierwotny kształt we wczesnym okresie utworzenia się Układu Słonecznego. Ale wiodący
uczeni z Uniwersytetu Arizona (UA) sugerują, że ta asteroida nie musi być wcale
metalowa i gęsta jak dotychczas sądzono, i ma inną historię swego powstania.
Uczeni interesują się 16 Psyche ponieważ jeżeli jej
przypuszczalne pochodzenie jest prawdziwe, to da nam to okazję do bliskiego przebadania
odsłoniętego jądra planetarnego. NASA zamierza wysłać misję na 16 Psyche w 2022 roku, która wyląduje
na asteroidzie w 2026 roku.
Student studiów licencjackich UA,
David Cantillo, jest głównym autorem
nowego artykułu opublikowanego w „The Planetary Science Journal”, który
sugeruje, że 16 Psyche składa się w
82,5% z metalu, 7% z piroksenu o niskiej zawartości żelaza i 10,5% z chondrytu
węglowego, który prawdopodobnie pochodził z uderzeń innych meteoroidów.
Cantillo i jego współpracownicy szacują, że gęstość nasypowa 16 Psyche – znana również jako
porowatość, która odnosi się do tego, ile pustej przestrzeni znajduje się w jej
masie – wynosi około 35%.
Szacunki te różnią się od
wcześniejszych analiz składu 16 Psyche,
które doprowadziły naukowców do oszacowania, że może ona zawierać aż 95% metalu
i być znacznie gęstszą.
- Ten
spadek zawartości metalicznej i gęstości nasypowej jest interesujący, ponieważ
pokazuje, że 16 Psyche jest bardziej
zmodyfikowana niż wcześniej sądzono – powiedział Cantillo.
Zamiast być nienaruszonym, odsłoniętym
jądrem wczesnej planety, może być jej bliżej do sterty gruzu, podobnej do innej
dokładnie zbadanej asteroidy – Bennu.
UA kieruje zespołem misji naukowej w ramach misji NASA OSIRIS-REx, która pobrała
próbkę z powierzchni 101955 Bennu, a
która teraz wraca na Ziemię.
- Psyche
jako kupa gruzu byłaby bardzo nieoczekiwana, ale nasze dane nadal pokazują
szacunki o jej niskiej gęstości pomimo wysokiej zawartości metali –
powiedział Cantillo.
Asteroida 16 Psyche jest wielkości Massachusetts, a naukowcy szacują, że
zawiera około 1% całego materiału pasa asteroid. Po raz pierwszy dostrzeżona
przez włoskiego astronoma w 1852 roku była 16. asteroidą, jaką kiedykolwiek
odkryto.
- Mniejsza
zawartość metali, niż kiedyś sądzono, oznacza, że asteroida mogła być narażona
na zderzenia z asteroidami zawierającymi bardziej powszechne chondryty węglowe,
które odłożyły warstwę powierzchniową, którą obserwujemy –
powiedział Cantillo. Zostało to również zaobserwowane na asteroidzie 4 Westa
przez sondę kosmiczną NASA Dawn.
Szacuje się, że
asteroida 16 Psyche jest warta 10.000
biliardów dolarów (to jest 10.000.000.000.000.000.000 dolarów), ale nowe
odkrycia mogą nieco obniżyć wartość bogatej w żelazo asteroidy.
- To
pierwszy dokument, w którym określono pewne ograniczenia dotyczące zawartości
powierzchni. Wcześniejsze szacunki były dobrym początkiem, ale to nieco
bardziej precyzuje te liczby – powiedział Cantillo.
Druga dobrze przebadana
asteroida, 101955 Bennu, zawiera dużo chondrytów
zawierających węgiel i ma ponad 50% porowatość, co jest klasyczną cechą hałdy
gruzu.
Tak wysoka porowatość jest
powszechna w przypadku stosunkowo małych i mało-masywnych obiektów, takich jak Bennu – który jest tylko tak duży jak
Empire State Building – ponieważ słabe pole grawitacyjne zapobiega zbyt
ciasnemu upakowaniu skał i głazów obiektu. Ale dla obiektu wielkości 16 Psyche, który jest tak porowaty,
jest nieoczekiwane.
- Okazja
do zbadania odsłoniętego jądra planetozymala jest niezwykle rzadka, dlatego
wysyłają tam misję kosmiczną - powiedział Cantillo - ale nasza praca pokazuje, że 16 Psyche jest o wiele bardziej interesująca niż oczekiwano.
Wcześniejsze szacunki składu 16 Psyche zostały dokonane poprzez
analizę światła słonecznego odbitego od jej powierzchni. Wzór światła pasował
do innych metalowych przedmiotów. Zamiast tego Cantillo i jego współpracownicy
odtworzyli regolit 16 Psyche – lub
luźny materiał skalistej powierzchni – poprzez mieszanie różnych materiałów w
laboratorium i analizowanie wzorców światła, dopóki nie pasowały do obserwacji
teleskopowych asteroidy. Na świecie jest tylko kilka laboratoriów
praktykujących tę technikę, w tym Laboratorium Księżycowe i Planetarne UA oraz
Laboratorium Fizyki Stosowanej Johnsa Hopkinsa w Maryland, gdzie Cantillo
pracował w liceum.
- Zawsze
interesowałem się kosmosem – powiedział Cantillo, który jest także
prezesem Klubu Astronomicznego UA. - Wiedziałem,
że studia astronomiczne będą wymagały dużej ilości komputerów i obserwacji, ale
lubię wykonywać bardziej praktyczną pracę, więc chciałem jakoś połączyć moje
studia z geologią.
- Artykuł Davida jest przykładem nowatorskiej pracy badawczej
wykonanej przez naszych studentów studiów licencjackich – powiedział współautor badania Vishnu Reddy, profesor nadzwyczajny
nauk planetarnych, który kieruje laboratorium, w którym pracuje Cantillo. - Jest to również
doskonały przykład współpracy między studentami, doktorantami, stypendystami
podoktoranckimi i personelem w moim laboratorium.
Naukowcy są również przekonani,
że materia węglowa na powierzchni 16
Psyche jest bogata w wodę, więc będą pracować nad połączeniem danych z
naziemnych teleskopów i misji statków kosmicznych na inne asteroidy, aby móc
określić ilość obecnej tam wody.
Przekład z angielskiego - ©R.K.F. Leśniakiewicz
