Muistatko asteroidin Psyke? Se on suurin tunnettu asteroidi asteroidivyöllä Marsin ja Jupiterin välillä. Se on ollut uutisissa epätavallisten ominaisuuksiensa vuoksi ja koska NASA aikoo käynnistää operaation Psykeyn vuonna 2022.
Psyyke, alias 16 Psyche, on epätavallinen, koska se eroaa huomattavasti muista asteroideista. Psyyke näyttää olevan varhaisen planeetan jäännös, paljastettu nikkeli-rautaydin. Siksi Psyche on rakennuspalikka, joka on jäljellä varhaisesta aurinkokunnasta, kun planeettoja vielä muodostettiin. Se on kuin planeetta ilman kuorta.
Mutta psyykellä on toinen outo ominaisuus, jota tutkijat haluavat tutkia: se on paljon vähemmän tiheä kuin sen pitäisi olla, kun otetaan huomioon, että se koostuu pääosin raudasta ja nikkelistä.
Uusi teoria yrittää selittää, kuinka tällä rauta-nikkeliasteroidilla, jolla on metallinen pinta, voisi olla tiheys, joka on paljon pienempi kuin sen pitäisi.
Psyke on pallasiitiksi kutsuttu asteroidiluokka Krasnojarskin meteoriittia tutkineen saksalaisen Peter Pallasin jälkeen vuonna 1722. Kivi putosi maan päälle lähellä Venäjän Krasnojarskin kaupunkia ja oli ensimmäinen koskaan löydetty pallasiitti. Ne olivat takaisin päivinä, jolloin kukaan ei uskonut, että meteoriitit edes tulivat avaruudesta. Se paino noin 700 kg (1500 lb) ja on yksi vain 61 tunnetusta pallasiitista.
Vaikka suurin osa asteroideista koostuu pääasiassa kivimurskasta, Psychen kaltaiset pallasiitit ovat arvoituksellisia, ja ne koostuvat pääosin raudasta ja nikkelistä, johon on kiinnitetty oliviinikiteitä. Tutkijoiden mielestä ne muodostuivat, kun tasosimmit törmäsivät, poistaen ulkoisen materiaalin ja jättäen sisäiset metalliset ytimet. Sitten asteroidi jäähtyi ulkopuolelta sisään.
Jäähtyessään rauta-, nikkeli- ja kevyempiä elementtejä, kuten rikkiä sisältävien jäännössulataskujen seos on saattanut purkautua pintaan nesteellä täytettyjen halkeamien kautta, joita kutsutaan padoiksi, luomalla sulan metallin virtuaalisia tulivuoria. Tuo materiaali olisi luonut pinnoitteen ylimmälle, kiviselle kerrokselle. Tätä prosessia kutsutaan ferrovolkanismiksi.
Psyyke saattaa johtua odotettua alhaisemmasta tiheydestään ferrovolkanismiin. Koska Psyche, kuten muutkin pallasitit, on ydin- ja vaippamateriaalin seos, se on saattanut kokea tämän tyyppisen sekoittumisen. Rikkiin sekoitetun nestemäisen metallin taskut ovat pienempiä kuin ympäröivä materiaali, muodostaen padot, joiden avulla tapahtui ferrovolkanismi.
"Laskelmiemme mukaan ferrovolkaanipurskaukset voivat olla mahdollisia pienille, metallirikkaille kappaleille, etenkin rikkirikkaille sulatteille ja kappaleille, joiden vaippa on alle 35 km, tai kappaleille, joissa vaippa on paikallisesti ohennettu suurilla iskuporaateilla", sanoi Co. -lehden kirjoittaja Brandon C. Johnson, maa-, ilma- ja planeettatieteiden apulaisprofessori Purduen yliopistossa.
Koska Psyche on yksi asteroidihihnan massiivisimmista kappaleista, halkaisijaltaan noin 200 km (120 mi), ferrovolkanismi voi selittää sen pienitiheyden, samalla kun se selittää myös pinnan metallisuuden, jota se näyttää tutkalla ja muulla todisteella.
"Ferrovolkanismi on saattanut kuljettaa ydinmateriaalia pinnalle, mikä on aiheuttanut metallin tutkatunnistuksia", Johnson sanoi.
Psyyken tiheys on niin alhainen, että se on noin puolet rautameteoriitin tiheydestä. Se on myös aurinkokunnan suurin metallinen asteroidi, josta tiedämme. Jos sen matala tiheys johtuu ferrovolkanismista, kuten paperin kirjoittajat väittävät, että se voi olla, NASA: n tehtävänä Psykeissä on selvittää se.
Tehtävän on tarkoitus käynnistyä vuonna 2022. Se on ensimmäinen avaruusalus, joka vierailee metallisessa asteroidissa. Koska ferrovolkanismi on tässä vaiheessa vain ehdotettu malli, kyseisen avaruusaluksen on vahvistettava roolinsa. Tehtävä Psykessä saattaa myös vastata kysymyksiin metallisten asteroidien roolista aurinkokunnan kehittämisessä.
Tätä kuvaava artikkeli julkaistaan Nature Astronomy -lehdessä. Sen nimi on "Ferrovolkanismi metallimaailmoissa ja pallasiitien alkuperä". Kirjailijat ovat Brandon C. Johnson, Michael M. Sori ja Alexander J. Evans.
Lisää:
- Tutkimuspaperi: Ferrovolkanismi metallimaailmoissa ja pallasiteiden alkuperä
- NASA: Psyke-operaatio
- Avaruuslehti: Metal-asteroidi-psykellä olisi voinut olla sulan raudan tulivuoria
- Wikipedia: Asteroid 16 Psyche
- Wikipedia: Pallasite
