Astrônomos revelaram o mapa mais detalhado da alma metálica de um asteroide até hoje

Se você deseja realizar um estudo forense do sistema solar, pode ir ao site principal asteróide entre o cinto Marte E a Júpiter. É aqui que você pode encontrar rochas antigas dos primeiros dias do sistema solar. Lá no vazio frio do espaço, longe do sol, os asteróides não são afetados pelo clima no espaço.

Os astrônomos às vezes se referem a asteroides – e seus fragmentos de meteoritos caindo na Terra – como cápsulas do tempo por causa das evidências que eles possuem.

Asteroid Psyche é particularmente interessante, e a NASA envia uma missão para investigar o pedaço incomum de rocha.

Antes desta missão, uma equipe de pesquisadores combinou as observações de Psyche de uma série de telescópios e projetou um mapa da superfície do asteroide.

Os astrônomos dividem os asteróides em três categorias. Asteróides carbonáceos ou do tipo C são o tipo mais comum. Eles compõem cerca de 75% dos asteroides conhecidos e contêm grandes quantidades de carbono. O carbono os torna escuros e têm baixo albedo.

Sílica ou asteróides do tipo S são o segundo tipo mais comum. Eles compõem cerca de 17 por cento dos asteróides conhecidos e são feitos principalmente de ferro e silicato de magnésio.

Os asteroides metálicos ou do tipo M são os mais raros de todos os asteroides e representam cerca de 8% de todos os asteroides conhecidos. Parece conter mais minerais do que outros tipos de asteróides, e os cientistas acreditam que é a fonte de meteoritos de ferro cair no chão. Os meteoritos do tipo M foram uma das fontes mais antigas de ferro da história humana.

Psique (16 Psique) é um asteróide do tipo M. Também é chamado de planeta anão porque tem um diâmetro de cerca de 220 quilômetros (140 milhas). É referido como 16 Psique porque foi o 16º planeta menor descoberto. (Asteróides maiores, como Psyche, também são conhecidos como planetas menores.)

(NASA/JPL-Caltech/Universidade Estadual do Arizona)

Psique às vezes é chamado de “asteróide de mina de ouro” por causa da riqueza de ferro e níquel que contém. Embora seja claro, ninguém pensa que é rico em ouro.

Os visuais de Psyche não nos dizem muito. O VLT do Observatório Europeu do Sul tirou algumas fotos do asteroide, mas não revelou nenhum detalhe.

A história de Psyche é uma história de incerteza. Por muito tempo, os astrônomos pensaram que era o núcleo de ferro exposto de um objeto muito maior. Nesta hipótese, uma forte colisão ou série de colisões desnudou a crosta e o manto do corpo.

O objeto maior era completamente discernível e media cerca de 500 quilômetros (310 milhas) de diâmetro. Com a crosta e o manto desaparecidos, restava apenas o núcleo rico em ferro.

Essa ideia não recebeu muita atenção ao longo do tempo e os astrônomos continuaram a notá-la. Evidências mostraram que não era denso o suficiente para ser ferro sólido e provavelmente poroso.

Outros pesquisadores sugeriram que Psyche foi de alguma forma rompido e depois reconstituído como uma mistura de minerais e silicatos. Um estudo indicou Essa Psique não é tão rica em minerais como se pensava e mais do que uma pilha de escombros. Nesse cenário, colisões com os asteroides mais comuns do Tipo C depositaram uma camada de carbono e outros materiais na superfície de Psyche.

A ideia mais estranha por trás das origens de Psique é a noção vulcânica de ferro. uma Estudo de 2019 forneceu evidências Aquele Saeki já foi um ponto de fusão. Nesse cenário, as camadas externas esfriaram e formaram rachaduras de tensão, e o núcleo derretido flutuante entrou em erupção como vulcões de ferro.

A única maneira de saber com certeza o que é Psique é olhar para ela. Isso é o que a NASA faz.

A missão é chamada de Psyche e está programada para ser lançada em algum momento do outono de 2022. A espaçonave contará com propulsão solar e elétrica e uma manobra gravitacional com Marte para chegar a Psyche em 2026.

Levará 21 meses para estudar o asteroide e seguirá quatro caminhos orbitais separados, cada caminho sucessivo mais próximo do que o anterior.

Ilustração da sonda Psyche perto do asteróide Psyche. (NASA/JPL-Caltech/Universidade Estadual do Arizona)

À medida que se aproxima do asteroide, ele se concentrará em vários objetivos científicos.

Uma equipe de pesquisadores construiu um novo mapa da superfície de Psyche para ajudar a se preparar para a missão.

O mapa está em um trabalho de pesquisa publicado em Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas. o endereço é “A superfície heterogênea do asteróide (16) psíquico,E o autor principal é Saverio Cambioni do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias (EAPS) do MIT.

“A superfície de Psyche é muito heterogênea”, disse Cambioni Ele disse Em um comunicado de imprensa. “É uma superfície sofisticada, e esses mapas confirmam que os asteróides ricos em metal são mundos intrigantes e misteriosos. É outra razão para esperar ansiosamente pela missão de Psyche em asteróides.”

Neste estudo, os autores usaram Grande Grupo Atacama Milímetro / Metro (ALMA) para ver melhor 16 médiuns. O ALMA é um radiotelescópio composto por 66 antenas de alta resolução. As antenas separadas agem juntas como um interferômetro de alta resolução.

O ALMA opera com comprimentos de onda sensíveis à temperatura e algumas propriedades elétricas dos materiais na superfície de Psyche.

“Os sinais das antenas do ALMA podem ser combinados em um sinal artificial equivalente a um telescópio com um diâmetro de 16 quilômetros (10 milhas)” Ele disse A coautora Catherine de Clare, professora assistente de ciências planetárias e astronomia na Caltech. “Quanto maior o telescópio, maior a resolução.”

O novo mapa é baseado em dois tipos de medições. Um é Inércia térmica, que é o tempo que uma substância leva para atingir a temperatura ambiente. A maior inércia térmica significa que leva mais tempo.

O segundo é constante dielétrica. A constante dielétrica descreve quão bem os materiais conduzem calor, eletricidade ou som. Um material com baixa constante dielétrica tem um desempenho ruim e é um bom isolante e vice-versa.

Os pesquisadores pegaram as observações do ALMA sobre a inércia térmica e a constante dielétrica e fizeram centenas de simulações para ver quais combinações de materiais poderiam explicá-las. “Fizemos essas simulações região por região para que pudéssemos identificar diferenças nas propriedades da superfície”, disse Cambioni Diz.

O ferro puro tem uma constante dielétrica infinita. Ao medir a constante dielétrica em Psyche, os pesquisadores podem mapear a superfície e identificar as áreas mais ricas em ferro. O ferro também tem uma alta inércia térmica porque é muito denso.

Assim, combinando as medidas da inércia térmica e da constante dielétrica dá uma boa ideia das regiões da superfície presentes em Psique que são ricas em ferro e outros metais.

Os pesquisadores chamam uma característica peculiar do Bravo Golf Psyche. Esta região tem uma inércia térmica sistematicamente menor do que as regiões serranas. Bravo Golf District é depressão Logo à direita do meridiano principal do asteroide na imagem abaixo.

Por que uma região de baixa altitude tem uma inércia térmica menor? Outros estudos mostram que a área também é brilhante com radar. por que é que? Os pesquisadores apresentaram três possibilidades.

As terras baixas podem ser ricas em minerais, mas cobertas por crateras finas e porosas que reduzem sua inércia térmica em comparação com as terras altas cobertas com regolito grosseiro. A inércia térmica aumenta com o tamanho da partícula. Nesse cenário, regolito fino se acumula nas terras baixas.

“Poças de material de granulação fina foram vistas em pequenos asteroides, sua gravidade é baixa o suficiente para que choques que agitem a superfície e façam com que o material mais fino seja coletado”, Campione Ele disse. “Mas Psyche é um corpo grande, então se o material de granulação fina se acumula no fundo da depressão, isso é bastante interessante e misterioso.”

A segunda hipótese é que o material da superfície que cobre as terras baixas é mais poroso do que as terras altas. A inércia térmica diminui com o aumento da porosidade das rochas. As fraturas por impacto também podem tornar as terras baixas mais porosas.

A terceira hipótese é que as terras baixas contêm mais materiais ricos em silicatos do que as terras altas, dando-lhes uma constante dielétrica mais baixa do que algumas áreas das terras altas. A ideia é que a Depressão Bravo-Golf pode ter sido formada pelo impacto de um colisor rico em silicato deixando um remanescente rico em silicato para trás.

Em geral, o estudo mostrou que a superfície de 16 Psyche é coberta com uma grande variedade de materiais. Também se soma a outras evidências que mostram que o asteroide é rico em minerais, embora a abundância de minerais e silicatos varie muito em diferentes regiões.

Também indica que o asteróide pode ser o núcleo dos restos de um corpo distinto que perdeu sua cobertura e crosta há muito tempo.

“Em conclusão, fornecemos evidências de que Psyche é um asteroide rico em minerais com uma superfície heterogênea, exibindo minerais e silicatos, e parece ter evoluído por impacto”, disseram os autores. deduzir.

Simone Marchi é cientista do Southwest Research Institute e investigadora associada da missão Psyche da NASA. Marchi não esteve envolvido neste estudo, mas pendurado Sobre sua importância em um comunicado de imprensa. “Esses dados mostram que a superfície de Psyche é heterogênea, com diferenças marcantes na composição. Um objetivo principal da missão de Psyche é estudar a composição da superfície do asteróide usando raios gama, um espectrômetro de nêutrons e um imageador de cores. A presença potencial de variações de composição é algo que a equipe de psicologia está ansiosa para estudar.

Caberá à missão Psyche da NASA confirmar essas descobertas com mais rigor.

Mas enviar uma espaçonave até Psique para entendê-la com mais detalhes é mais do que apenas a própria Psique.

Se Psique for o núcleo remanescente de um planeta rochoso distinto, isso revelará algo sobre nosso planeta e como corpos distintos se formam. Ele conterá alguns dos mesmos elementos de luz que esperamos encontrar no núcleo da Terra? O núcleo da Terra não é denso o suficiente para ser puro ferro e níquel. Os cientistas acreditam que contém elementos mais leves, como enxofre, silício, oxigênio, carbono e hidrogênio.

A missão Psyche também determinará se o asteroide se formou sob condições de oxidação mais ou mais contraídas do que o núcleo da Terra. Isso nos dirá mais sobre a nebulosa solar e o disco protoplanetário.

As pessoas às vezes se referem a Psique como um asteróide de mina de ouro porque é rico em minerais. Qualquer objeto de seu tamanho conteria uma enorme quantidade de ferro, embora esse valor provavelmente não seja alcançado ou alcançado tão cedo.

Mas se o conhecimento é tão valioso quanto o ferro, 16 Psyches ainda pode ser uma mina de ouro.

Este artigo foi originalmente publicado por universo hoje. Leia o artigo original.