niedziela, 13 czerwca 2021

Asteroida 16 Psyche nie musi być tym, czego się spodziewamy…

 


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.

 

Źródło: https://phys.org/news/2021-06-asteroid-psyche-scientists.html?fbclid=IwAR2dSvCYyiA_WOvapMMV6DUaTBeTeKacLWvjubdvHy4vPAsf1fapM_AzAkc

Przekład z angielskiego - ©R.K.F. Leśniakiewicz