Sjældne metalliske asteroider kan have udbrudt smeltet jern

Den metalliske asteroide Psyche har mystificeret videnskabsmænd, fordi den er mindre tæt, end den burde være. på grund af dens jern-nikkel sammensætning. Nu, en ny teori kunne forklare Psyches lave tæthed og metalliske overflade.

I modsætning til de fleste asteroider, Psyche ser ud til at være sammensat stort set af jern og nikkel i stedet for stenet murbrokker. Metalrige asteroider menes at være dannet, da primordiale planetesimaler kolliderede, fjerne meget af det ydre materiale og efterlade de indre metalliske kerner, som derefter afkølede og størknede udefra og ind. Under denne afkølingsproces, en legering af resterende smeltede lommer af jern, nikkel og lettere grundstoffer som svovl, kan være strømmet til overfladen gennem væskefyldte sprækker kaldet diger, belægning af den øverste, stenet lag.

"Vi omtaler disse processer samlet som 'ferrovulkanisme, " sagde Brandon C. Johnson, en lektor i jord- og atmosfæriske videnskaber ved Purdue University.

Teorien er uddybet i en forskningsartikel, der vises i tidsskriftet Natur astronomi mandag (16. sept.). Papiret var medforfatter af Johnson; Michael M. Sori, en associeret videnskabsmand ved University of Arizona's Lunar and Planetary Laboratory; og Alexander J. Evans, en adjunkt i jord, miljø, og planetariske videnskaber ved Brown University.

Meteoritter kaldet pallasitter menes at være en blanding af kerne- og kappemateriale, muligvis blandet sammen af ​​ferrovulkanisme. Lommerne af flydende metal, blandet med svovl, er mindre tæt end omgivende fast materiale, producerer et "overtryk, " muligvis forårsager udbredelsen af ​​diger og tillader ferrovulkanisme at forekomme.

Forskerne fastslog, hvor langt disse diger skulle udbrede sig for at gøre vulkanisme mulig.

"Vores beregninger tyder på, at ferrovulkanudbrud kan være mulige for små, metalrige kroppe, især for svovlrige smelter og legemer med kappe tyndere end omkring 35 kilometer eller legemer, hvor kappen er blevet lokalt tyndet af store nedslagskratere, "Sagde Johnson.

En kommende NASA-rummission til Psyche vil hjælpe videnskabsmænd med at teste denne teori. De ferrovulkaniske udbrud kan forklare Psyches lave tæthed, som eksisterer på trods af radar og andre videnskabelige beviser for en metallisk overfladesammensætning. Psyke, den største kendte metalliske asteroide i solsystemet, er placeret i asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter. Dens tæthed anslås til kun at være omkring halvdelen af ​​en jernmeteorits tæthed.

Forskerne teoretiserer, at asteroiden kan bestå af to lag, hvor en metalkerne er omgivet af en kappe med lavere tæthed af stenet materiale.

"Ferrovulkanisme kan have transporteret kernemateriale til overfladen, forårsager radardetektering af metal, "Sagde Johnson.

Forskningen er i gang, med fremtidigt arbejde med at udnytte mere sofistikeret modellering for at studere, hvordan ferrovulkanisme kan forekomme, og muligvis undersøge Psyches evolution.

Intet rumfartøj har endnu besøgt en metallisk asteroide, og begrebet ferrovulkanisme er baseret på matematiske modeller. NASA planlægger at opsende rumsonden i 2022. Missionen kan give videnskabsfolk mulighed for at bekræfte teorien og besvare spørgsmål om metalliske asteroiders rolle i solsystemets udvikling.