August 12, 2022

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Astronomen haben die bisher detaillierteste Karte des Asteroiden Psyche enthüllt

Astronomen haben die bisher detaillierteste Karte des Asteroiden Psyche enthüllt
Zoomen / Astronomen am MIT und anderswo haben die Zusammensetzung des Asteroiden Psyche kartiert und eine Oberfläche aus Metall, Sand und Gestein freigelegt.

NASA

Astronomen haben die bisher detaillierteste Karte der Oberfläche von 16-Psyche erstellt, einem Asteroiden, von dem Wissenschaftler glauben, dass er Hinweise darauf enthalten könnte, wie sich Planeten in unserem Sonnensystem gebildet haben. entsprechend Papier 16-Psyche wurde im Journal of Geophysical Research veröffentlicht und hat eine sehr vielfältige Oberfläche aus Mineralien, Sand und Gestein, was darauf hindeutet, dass seine Geschichte Mineralausbrüche sowie Kollisionen mit anderen Himmelskörpern umfassen könnte. Der Asteroid steht im Mittelpunkt der Psyche-Mission der NASA, die noch in diesem Jahr gestartet werden soll.

wie wir sind Ich habe vorhin erwähnt16 hellseherisch Asteroid vom Typ M. (was bedeutet, dass es einen hohen Metallgehalt hat) umkreist die Sonne im Asteroidenhauptgürtel und ähnelt ungewöhnlich einer Kartoffel. Die lang favorisierte Hypothese besagt, dass Psyche der freigelegte Mineralkern eines Protoplaneten (eines Kleinplaneten) aus den Anfängen unseres Sonnensystems ist, dessen Kruste und Mantel durch Kollisionen (oder Mehrfachkollisionen) mit anderen Objekten abgetragen wurden. In den letzten Jahren sind Wissenschaftler zu dem Schluss gekommen, dass Schätzungen von Masse und Dichte nicht übereinstimmen Ganzmetallrückstände. Stattdessen dürfte es sich um eine komplexe Mischung aus Mineralien und Silikaten handeln.

Alternativ könnte der Asteroid einst der ursprüngliche Körper einer bestimmten Klasse von Stein- und Eisenmeteoriten gewesen sein, die zersplittert und neu geformt wurden, um eine Mischung aus Metall und Silikaten zu bilden. oder vielleicht so ähnlich 1 Serieein Zwergplanet im Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter – mit Ausnahme von 16 Psyche hat während der Abkühlung möglicherweise eine Periode von Eisenvulkanen erlebt, die hoch angereicherte Mineralien in diesen Vulkanzentren hinterlassen haben.

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Wissenschaftler haben lange vermutet, dass Metallkerne so tief liegen wie terrestrische Planeten wie die Erde. Aber diese Kerne sind zu tief unter dem Mantel und den Gesteinskrusten vergraben, als dass Forscher sie entdecken könnten. Als einziges jemals entdecktes Mineralobjekt bietet Psyche eine ideale Gelegenheit, Licht in die Entstehung der Gesteinsplaneten in unserem Sonnensystem (Erde, Merkur, Venus und Mars) zu bringen. Die NASA stimmte zu Selbstmission 2017 mit dem Ziel, ein Raumschiff in eine Umlaufbahn um den Asteroiden zu schicken und wichtige Daten über seine Eigenschaften zu sammeln.

Auf der linken Seite zeigt die Karte Oberflächeneigenschaften auf Psyche, von sandigen (lila/niedrig) bis zu felsigen (gelb/hoch) Gebieten. Die Karte rechts zeigt die Fülle an Mineralien auf Psyche, von niedrig (lila) bis hoch (gelb).

Frühere Kartierungsbemühungen beruhten auf der Messung von Infrarotlicht, das von der Oberfläche des Asteroiden mit verschiedenen Teleskopen auf der ganzen Welt reflektiert wurde. Im vergangenen Jahr erstellten Astronomen eine viel höher aufgelöste Psyche-Oberflächenkarte, basierend auf Beobachtungsdaten aus dem Jahr 2019, die von allen 66 Funkantennen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile gesammelt wurden.

Durch die Kombination all dieser Signale zu einem einzigen künstlichen Signal erreichte das Team die Auflösung eines Teleskops mit einem Durchmesser von 16 Kilometern (10 Meilen) – etwa 20 Meilen pro Pixel. Diese Ansicht ermöglichte es ihnen, viele der Unterschiede in der Zusammensetzung auf der Oberfläche des Asteroiden aufzulösen. Verwenden Sie dies, um eine Datei zu erstellen Karte der Wärmeemissionen Von der Oberfläche des Asteroiden mit hoher Genauigkeit 3D-Modell selbst.

Diese neueste Karte basiert auf Hunderten von computersimulierten Szenarien, die jeweils eine andere Zusammensetzung der Oberflächenmaterialien aufweisen, wobei die Rotation des Asteroiden berücksichtigt wird. Das Team verglich dann diese Simulationen mit den tatsächlichen Wärmeemissionen in den ALMA-Daten, um die wahrscheinlichste Karte der Oberfläche von 16-Psyche zu bestimmen.

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Das Ergebnis: Der Asteroid ist reich an Mineralien, aber seine Verteilung auf seiner Oberfläche ist unterschiedlich. Eine ähnlich unterschiedliche Verteilung von Silikaten weist darauf hin, dass 16-Psyche möglicherweise einen kieselsäurereichen Mantel hatte. Darüber hinaus ändert das Material am Boden der Krater die Temperatur schneller als am Rand, wenn sich der Asteroid dreht. Die Autoren schlagen vor, dass diese Krater Sedimente („Pools“) aus feinkörnigem Sand enthalten könnten. Dies ist angesichts der Masse und der stärkeren Schwerkraft von 16-Psyche im Vergleich zu kleineren Asteroiden, die feinkörniges Material enthalten, etwas überraschend.

„Diese Daten zeigen, dass die Oberfläche von Psyche heterogen ist, mit deutlichen Unterschieden in der Zusammensetzung“, sagte Simon Marchi vom Southwest Research Institute, einem Psyche-Task-Forscher, der nicht an der aktuellen Studie beteiligt war. „Eines der Hauptziele der Mission von Psyche ist es, die Zusammensetzung der Oberfläche des Asteroiden mit Gammastrahlen, einem Neutronenspektrometer und einem Farbbildgeber zu untersuchen. Die Möglichkeit von Zusammensetzungsvariationen ist also etwas, das das Team von Psyche Science unbedingt weiter untersuchen möchte.“

DOI: Zeitschrift für geophysikalische Forschung, 2022. 10.1029/2021JE007091/a> (Über DOIs).