Metalasteroiden Psyche er klar til et tidligt besøg fra NASA

Tre gange længere væk fra solen end Jorden ligger en enorm klump metal. Omkring 252 km i diameter, den metalliske "M-klasse" asteroide 16 Psyche er målet for NASA's næste mission til bæltet af gigantiske sten, der omkranser det indre solsystem. Og rumorganisationen planlægger nu at besøge den meget hurtigere end oprindeligt planlagt.

Lanceringen er ikke kun blevet fremsat et år til sommeren 2022, men NASAs forskere har også fundet en måde at komme til Psyche (udtales SYKe-ee) meget hurtigere ved at tage en mere effektiv bane. Den nye rute betyder, at Psyche-rumfartøjet ikke behøver at svinge rundt om Jorden for at opbygge hastighed og vil ikke passere så tæt på solen, så det har brug for mindre varmebeskyttelse. Det skal nu ankomme i 2026, fire år tidligere end den oprindelige tidslinje.

Hovedformålet med rejsen til Psyshe er at indsamle flere oplysninger om vores eget solsystem. Psyche er et af mange omvandrende medlemmer af asteroidebæltet. I modsætning til resten af ​​sine stenede naboer, Psyke ser ud til at være helt lavet af nikkel og jern, ligesom Jordens kerne. Det her, sammen med dens størrelse, har ført til teorien om, at det kan være resterne af indersiden af ​​en planet.

Asteroider er opbygget af primitive materialer, rester fra støvskyen, som vores solsystem stammer fra. Forskellige typer asteroider ligner de forskellige trin, det tog for at danne planeter fra denne støvsky. Det betyder, at de afslører meget om vores solsystems oprindelse og udvikling. Forskere tror, ​​at Psyche kunne være det, der er tilbage af en udsat metalkerne på en planet, der ligner Jorden.

Vi henter faktisk meget af vores viden om asteroider og planetenes udvikling fra undersøgelsen af ​​meteoritter. Mange asteroider og kometer er primitive protoplanetariske legemer akkumuleret fra den samme støvsky, som vores solsystem stammer fra. Da disse protoplanetariske kroppe kolliderer, tyngdekraften trækker dem sammen til stadig større kroppe. Til sidst bliver disse kroppe store og varme nok til delvist at smelte, lader tunge materialer som jern synke til kernen - og lettere materiale som silicium kan stige til overfladen.

Denne proces, kendt som differentiering, forklarer, hvorfor Jorden og andre planeter såsom Merkur, Venus eller Mars har en jernkerne og siliciumrig kappe og skorpe. 16 Psyche-asteroiden menes at være den tilbageværende jernkerne på en planet, der blev strippet for sin kappe i en kæmpekollision.

Men mange spørgsmål vedrørende dannelsen af ​​Psyke er tilbage. Hvordan fjerner man en planet for dens kappe og forlader kun kernen? Måske er der en alternativ dannelsesmekanisme for en jernrig krop, der ikke involverer differentiering? Psyche kan engang have været smeltet og, hvis så, blev den afkølet indefra og ud eller fra overfladen til kernen?

Også, Jordens magnetfelt kommer fra en flydende ydre kerne, der cirkler rundt om en fast indre kerne. Forekom disse processer på Psyche og skabte et magnetfelt? Hvilke andre grundstoffer end jern ophobes i en kerne? Og hvordan ser overfladegeologien af ​​et jernlegeme ud i forhold til en stenet eller iskold krop?

Undgå kollisioner

Der er andre grunde til at besøge asteroider. For én ting, mulige kollisioner med Jorden kan have ødelæggende virkninger. Nedslaget af en 15 km bred asteroide for cirka 65 m år siden er forbundet med dinosaurernes udryddelse. Og eksplosionen af ​​Chelyabinsk-asteroiden med en diameter på 30 m over Rusland i 2013 førte til skader og skader på jorden. Vi har brug for at vide så meget som muligt om sammensætningen og den fysiske sammensætning af asteroider for at udtænke de bedste måder at forsvare vores planet på.

Asteroider giver også ressourcer. Dem, der indeholder vand eller andre værdifulde materialer, kan fungere som trædesten til menneskers udforskning af solsystemet. Og asteroider, der krydser Jordens bane, kan blive bekvemme mål for minedrift, at levere materialer, der er ved at løbe tør på Jorden og potentielt fjerne miljøskadelige udvindingsmetoder fra Jorden. Virksomheder inklusive Planetary Resources og lande som Luxembourg er allerede begyndt at forfølge disse ideer for alvor.

Psyche-rumfartøjet vil bære fire instrumenter til at indsamle så meget information om asteroiden, som det kan:et kamera, et gamma-strålespektrometer til at registrere, hvilke kemiske grundstoffer der er, et magnetometer, og et radiogravity -eksperiment. De data, som disse enheder indsamler, skulle hjælpe os med at finde ud af, om Psyche er den frosne kerne af en tidligere planet eller blot en klump usmeltet metal. Hvis det er en kerne, så kan det hjælpe os med at bestemme præcis, hvad der er i centrum af vores egen planet.

Lindy Elkins-Tanton, missionens ledende videnskabsmand, opsummerede det nok bedst:"Vi lærer om det indre rum ved at besøge det ydre rum".

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.