Помните астероид Психея? Это самый большой известный астероид в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Это было в новостях из-за его необычных свойств и потому, что НАСА планирует начать миссию в Психее в 2022 году.
Психея, иначе 16 Психея, необычна, потому что она сильно отличается от других астероидов. Психея, кажется, является остатком, обнаженным никель-железным ядром ранней планеты. Из-за этого Психея является строительным материалом, оставшимся от ранней Солнечной системы, когда планеты еще формировались. Это как планета без коры.
Но у Психеи есть еще одна странная характеристика, которую ученые стремятся изучать: она гораздо менее плотная, чем должна быть, учитывая тот факт, что она в основном состоит из железа и никеля.
Новая теория пытается объяснить, как этот железо-никелевый астероид с металлической поверхностью может иметь плотность намного ниже, чем должна.
Психея - это класс астероидов, названный палласитом, по имени Питера Палласа, немца, который изучал красноярский метеорит в 1722 году. Эта скала упала на Землю недалеко от русского города Красноярска и стала первым когда-либо найденным палласитом. Это были времена, когда никто не верил, что метеориты даже пришли из космоса. Он весил около 700 кг (1500 фунтов) и является одним из 61 палласита, когда-либо идентифицированных.
В то время как большинство астероидов состоят в основном из каменистых щебней, палласиты, подобные Психее, загадочны и состоят в основном из железа и никеля с увлеченными в него кристаллами оливина. Ученые считают, что они образовались, когда планетезимали столкнулись, отрывая наружный материал и оставляя внутренние металлические ядра. Затем астероид остыл снаружи.
По мере охлаждения сплав остаточных расплавленных карманов из железа, никеля и более легких элементов, таких как сера, мог вырваться на поверхность через заполненные жидкостью трещины, называемые дамбами, создавая виртуальные вулканы из расплавленного металла. Этот материал создал бы покрытие на самом верхнем скалистом слое. Этот процесс называется ферровулканизмом.
Психея может быть более плотной, чем ожидалось, из-за ферровулканизма. Поскольку Психея, как и другие палласиты, представляет собой смесь материала ядра и мантии, возможно, она испытывала этот тип смешения. Карманы из жидкого металла, смешанные с серой, имеют меньшую плотность, чем окружающий материал, образуя дайки, которые позволили ферровулканизму произойти
«Наши расчеты показывают, что ферровулканические извержения могут быть возможны для небольших, богатых металлами тел, особенно для расплавов, богатых серой, и тел с оболочкой толщиной менее 35 километров или тел, где мантия локально истончена крупными ударными кратерами», - сказал - автор статьи, Брэндон С. Джонсон, доцент наук о Земле, атмосфере и планетах в Университете Пердью.
Поскольку Психея является одним из самых массивных тел в поясе астероидов, диаметром около 200 км (120 миль), ферровулканизм может объяснить его низкую плотность, а также объяснить металличность поверхности, которую он показывает в радаре, и другие доказательства.
«Ферровулканизм, возможно, перенес материал ядра на поверхность, вызывая радарное обнаружение металла», - сказал Джонсон.
Плотность психики настолько мала, что составляет около половины плотности железного метеорита. Это также самый большой металлический астероид в Солнечной системе, о котором мы знаем. Если его низкая плотность обусловлена ферровулканизмом, как утверждают авторы статьи, это будет задача миссии НАСА в Психее - выяснить это.
Эта миссия должна начаться в 2022 году. Это будет первый космический корабль, который посетит металлический астероид. Поскольку на данный момент ферровулканизм - это всего лишь предлагаемая модель, этот космический корабль должен подтвердить свою роль. Миссия в Психее могла бы также ответить на вопросы о роли металлических астероидов в развитии Солнечной системы.
Статья с изложением этой работы опубликована в журнале Nature Astronomy. Он называется «Ферровулканизм в металлических мирах и происхождение палласитов». Авторы - Брэндон С. Джонсон, Майкл М. Сори и Александр Дж. Эванс.
Больше:
- Исследовательская статья: Ферровулканизм о металлических мирах и происхождение палласитов.
- НАСА: Миссия Психеи
- Космический Журнал: у Металлического Астероида Психея, возможно, были Вулканы Расплавленного Железа
- Википедия: Астероид 16 Психея
- Википедия: Палласит
