Jernvulkaner kan være gået i udbrud på metalasteroider

Metalliske asteroider menes at have startet som klatter af smeltet jern, der flyder i rummet. Som om det ikke er mærkeligt nok, forskere tror nu, at da metallet afkølede og størknede, vulkaner, der spyr flydende jern, kunne være gået i udbrud gennem en fast jernskorpe på overfladen af ​​asteroiden.

Dette scenarie kom ud fra en analyse foretaget af planetforskere ved UC Santa Cruz, hvis undersøgelse delvist var foranlediget af NASAs planer om at starte en sonde til Psyche, den største metalliske asteroide i solsystemet. Francis Nimmo, professor i jord- og planetvidenskab, sagde, at han var interesseret i sammensætningen af ​​metalliske asteroider vist ved analyser af jernmeteoritter, så han fik kandidatstuderende Jacob Abrahams til at arbejde på nogle simple modeller af, hvordan asteroiderne afkølede og størknede.

"En dag vendte han sig mod mig og sagde:'Jeg tror, ​​at disse ting vil bryde ud, "" sagde Nimmo. "Jeg havde aldrig tænkt over det før, men det giver mening, fordi du har en flydende væske under en tæt skorpe, så væsken vil gerne op til toppen."

Forskerne beskrev deres resultater i et papir, der er blevet accepteret til offentliggørelse i Geofysiske forskningsbreve .

Metalliske asteroider opstod tidligt i solsystemets historie, da planeter begyndte at dannes. En protoplanet eller "planetesimal" involveret i en katastrofal kollision kan blive frataget sine stenede ydre lag, blotlægge en smeltet, jernrig kerne. I rummets kulde, denne klat flydende metal ville hurtigt begynde at afkøle og størkne.

"I nogle tilfælde ville det krystallisere fra midten og ud og ville ikke have vulkanisme, men nogle ville krystallisere fra toppen og ned, så du får en solid metalplade på overfladen med flydende metal nedenunder, " sagde Nimmo.

Hvad angår hvordan jernvulkanerne ville se ud, Abrahams sagde, at det afhænger af sammensætningen af ​​smelten. "Hvis det mest er rent jern, så ville du have udbrud af lavviskøse overfladestrømme spredt ud i tynde plader, så intet som det tykke, tyktflydende lavastrømme du ser på Hawaii, sagde han. I den anden yderlighed, hvis der er blandet lette elementer og gasser, der udvider sig hurtigt, du kunne have eksplosiv vulkanisme, der kan efterlade gruber i overfladen."

NASA's Psyche-mission er planlagt til at lancere i 2022 og nå asteroiden i 2026. Tegn på tidligere vulkanisme, som forskere kunne kigge efter, omfatter variationer i farven eller sammensætningen af ​​materiale på overfladen, og muligvis funktioner, der ligner vulkanske åbninger. Store vulkankegler er sandsynligvis usandsynlige, sagde Abrahams.

Desværre, fordi metalliske asteroider ville være størknet ret hurtigt efter deres dannelse, der har været masser af tid (milliarder af år) til at eventuelle overfladetræk ved vulkanisme er blevet forringet. "Det er ikke klart, hvordan de kan se ud nu, " sagde Abrahams.

Den bedste mulighed for at finde beviser for ferrovulkanisme på metalliske asteroider kan faktisk komme fra at studere jernmeteoritter, der allerede er i samlinger på Jorden, sagde forskerne.

"Der er masser af disse metalliske meteoritter, og nu hvor vi ved hvad vi leder efter, vi kan finde bevis på vulkanisme i dem, " sagde Nimmo. "Hvis materiale brød ud på overfladen, det ville køle meget hurtigt, hvilket ville afspejle sig i meteorittens sammensætning. Og den kan have huller i sig ved at undslippe gas."

Da de præsenterede deres resultater på en nylig Lunar and Planetary Science Conference, Abrahams og Nimmo opdagede, at et andet forskerhold uafhængigt var nået frem til lignende konklusioner om muligheden for ferrovulkanisme.

"Det er ikke en chokerende idé, men vi havde bare aldrig tænkt på jernvulkanisme før, så det er noget nyt og interessant at undersøge, " sagde Abrahams.