Ascunsa in centura de asteroizi exista o lume plina de metal, unde suprafata poate fi acoperita de stanci si cratere din aliaje de fier.
Privit doar ca o pata stralucitoare in imaginile telescopului, nimeni nu stie exact cum arata asteroidul metalic, numit Psyche. Ar putea fi pur si simplu un bulgare de piatra si metal, dar ar putea fi, de asemenea, decorat cu o serie de aspecte de alta lume, de la fluxuri inghetate de lava galbena si bolnavicioasa pana la carlite drepte de fier solidificat, ca niste turle ondulate impinse spre cer.
Oamenii de stiinta spera ca Psyche este „ceva cu adevarat bizar”, spune Henry Stone de la Jet Propulsion Laboratory al NASA, managerul de proiect al unei noi misiuni de explorare a asteroidului.
Misiunea respectiva, numita si Psyche, a fost lansata de la Centrul Spatial Kennedy din Florida pe 13 octombrie, propulsata in afara lumii de o racheta SpaceX Falcon Heavy – spre usurarea si entuziasmul echipei misiunii.
„Iti iei pretioasa incarcatura si o pui deasupra unei bombe”, spune Jim Bell, investigatorul principal adjunct al Psyche si om de stiinta planetar la Universitatea de Stat din Arizona si care a lucrat la mai multe misiuni spatiale. „Pe masura ce acea racheta se ridica de pe pad, vrei sa canti, vrei sa dansezi si vrei sa vomiti in acelasi timp.”
Nava spatiala a inceput o calatorie herculeana prin sistemul solar pana cand, in 2029, ajunge din urma cu enigmaticul asteroid metalic.
„Nu stim cum va arata”, spune Paul Byrne, un cercetator planetar la Universitatea Washington din St. Louis. „Cine stie ce vom vedea cand ajungem acolo?”
Misiunea – condusa de Universitatea de Stat din Arizona si Laboratorul de propulsie cu reactie al NASA – va marca prima data cand omenirea a explorat un asteroid bogat in metale, un efort de a ajuta oamenii de stiinta sa inteleaga mai bine formarea furioasa a sistemului solar. Dar in aceasta etapa, in afara de existenta sa, practic totul despre Psyche este un mister.
„Cea mai mare dorinta a mea este ca Psyche sa ne surprinda complet”, spune Lindy Elkins-Tanton, investigatorul principal al misiunii si un om de stiinta planetar la Universitatea de Stat din Arizona.
Necazurile centurii de asteroizi
Exista trei tipuri largi de asteroizi in centura dintre Marte si Jupiter: tipuri pietroase cu unele metale (tipuri S), cei stancosi cu argile si alti compusi purtatori de carbon (tipuri C) si cei despre care se crede ca sunt foarte puternici. metalice (tipuri M). Aproximativ opt la suta dintre asteroizii din centura principala sunt de tip M, ceea ce ii face rari, intriganti si, pana acum, neexplorati.
Psyche, cu o latime de aproximativ 170 de mile, a fost descoperit in 1852 de astronomul italian Annibale de Gasparis, care a numit asteroidul dupa zeita greaca a sufletului. Cu cateva decenii in urma, oamenii de stiinta au presupus din luminozitatea sa ca era de tip M, unul cu mult fier si putin nichel.
„Cand oamenii arunca razele radar de pe el, acele fascicule se intorc tipand ca de pe o oglinda metalica, nu ca de pe o stanca pufoasa”, spune Bell. Iar micile variatii ale orbitei lui Psyche si orbitele asteroizilor din apropiere sugereaza ca este extrem de dens – poate, asa cum se credea initial, un corp aproape in intregime metalic.
Daca da, asta inseamna ca Psyche este ciudat chiar si dupa standardele de tip M, determinand oamenii de stiinta sa rumega asupra diferitelor povesti de origine.
O sugestie tentanta este ca asteroidul este inima expusa a unei aproape lumi – nucleul metalic al unei planete esuate. „Cel mai bun mod pe care il cunoastem de a face o bucata mare de metal este prin diferentierea unui corp parinte si formarea unui miez de metal”, spune Elkins-Tanton, referindu-se la procesul care are loc pe masura ce se formeaza planetele stancoase, in care elementele mai dense dintr-o sfera se prelingeau. spre interior pana in adancuri.
Nimeni nu a vazut vreodata miezul unei planete; ele pot fi detectate doar indirect folosind unde seismice puternice sau studiind oscilatia unei planete in timp ce aceasta orbiteaza in jurul soarelui. „Nu putem vedea miezul niciunui alt corp planetar. Dar s-ar putea sa vedem asta la Psyche si asta este ceea ce este cu adevarat interesant in acest sens”, spune Brandon Johnson, un om de stiinta planetar la Universitatea Purdue.
Un miez expus ar insemna ca crusta si mantaua corpului parinte au fost rupte in timpul unui impact mamut. „Daca Psyche a fost corpul care a lovit un alt corp mai mare, i se poate desprinde cea mai mare parte a mantalei intr-o singura miscare”, spune Johnson.
Alternativ, Psyche s-ar fi format mult mai aproape de soare, unde materialul sau de suprafata a fost suflat ca confetti, dar miezul sau mai rezistent a ramas. „Acesta este partial motivul pentru care planeta Mercur are un nucleu de fier atat de enorm”, spune Bell. Dar daca Psyche s-a format acolo, cum a ajuns la centura de asteroizi dincolo de Marte?
Intrebarea face parte dintr-un puzzle global pe care oamenii de stiinta planetar doresc sa-l rezolve pe Psyche: „Unde s-a format materialul in primul rand si cum a ajuns in centura de asteroizi?” intreaba Elkins-Tanton. „Banuiesc ca exista parti mari ale acestui proces despre care nu avem nicio idee – lucruri pe care nu ni le-am imaginat.”
Se furiseaza pe un asteroid
Cele mai recente date sugereaza ca Psyche este un amestec atat de rock, cat si de metal (in mare parte fier), acesta din urma cuprinzand 30 pana la 60 la suta din volumul sau – nu chiar atat de metalic pe cat se banuia initial, dar totusi poate mai mult de jumatate de metal.
„Nu este de fapt cel mai dens”, spune Johnson. Dar modul in care radarul emite atat de entuziasmat „inseamna ca pare sa aiba cel mai mult metal la suprafata”. Dincolo de a fi o lume extrem de metalica, detaliile lui Psyche raman speculatii. Chiar si forma sa este necunoscuta; oamenii de stiinta il descriu adesea ca pe un cartof, pentru ca „cartofii au multe forme”, spune Elkins-Tanton.
Din fericire, nava spatiala Psyche este echipata pentru a descoperi adevarul. Sonda este inarmata cu o mana de instrumente cu sarcini specifice: o pereche de spectrometre concepute pentru a decoda structura elementara a asteroidului; un magnetometru pentru a cauta un camp magnetic stravechi; un aparat de imagine multifunctional; si un instrument pentru a studia campul gravitational al asteroidului, care dezvaluie informatii despre densitatea acestuia.
Dupa lansare, ambarcatiunea va trece printr-o odisee de 2,2 miliarde de mile in jurul sistemului solar, aruncand prastie in jurul lui Marte in 2026 pentru a obtine o crestere a gravitatiei in drum spre Psyche. Calatoria este „ca si cum ai merge pe Luna si inapoi de 10.000 de ori”, spune Stone.
Nava spatiala se va apropia de Psyche in vara lui 2029, orbitand la inceput in jurul asteroidului cu o dana larga. „Vom gasi pe furis”, spune Elkins-Tanton.
Sunt planificate nenumarate orbite mai apropiate – partial pentru ca instrumentele sa fie citite mai bine pe asteroid si partial pentru ca „trebuie sa obtinem iluminarea potrivita pentru fotografii”, deoarece Psyche „se invarte in mod incomod ca un pui de rotisor”, spune Elkins. Tanton. Dar nava spatiala trebuie sa inceapa de la distanta, deoarece forma ciudata a asteroidului si densitatea mare inseamna ca „campul gravitational al lui Psyche va fi cu adevarat ciudat”, spune ea.
Mergeti prea aproape fara a trasa cu atentie orbitele viitoare si nava spatiala s-ar putea prabusi la suprafata. „Trebuie sa construim, de pe acea prima orbita, un model gravitational brut al corpului”, spune Stone.
Dupa ce misiunea primara de 26 de luni este finalizata si daca NASA o permite, navei spatiale „ar fi permisa sa orbiteze din ce in ce mai aproape si mai aproape”, pentru a obtine cat mai multe date de inalta rezolutie posibil, pana cand in cele din urma se va prabusi in frig. pamant metalic.
Caracteristici de alta lume
In timpul acelor orbite apropiate, peisajul lui Psyche va fi dezvaluit. „Vom vedea cum trece de la acel punct la cine stie ce”, spune Bell. „Chiar nu stim ce vom vedea”, spune el. „Ar putea fi destul de banal” – o mizerie groaznica marcata de cratere.
Dar ar putea fi cu totul extravagant. Un impact de meteorit asupra Psyche poate lichefia pentru scurt timp fierul, determinand fluxurile acestuia sa tasneasca in sus si in exterior din asteroid. „Cand atinge vidul spatiului, se raceste foarte repede si ar putea lasa asta, stii, cum ar fi aceasta coroana”, spune Bell. „Este foarte speculativ. Dar este distractiv sa te gandesti.”
Poate exista, de asemenea, tesutul cicatricial al vulcanismului din trecut si clar strain. Cand fierul lichid al lui Psyche a inceput sa se raceasca cu eoni in urma, orice lichid bogat in sulf din goop-ul protoplanetar s-ar fi acumulat spre varf, ca uleiul care refuza sa se amestece cu apa, inainte de a erupe sub forma de lava sulfuroasa de culoare galbena.
„Acesta este ceva pe care sper cu adevarat sa il vedem, dovezi ale vulcanismului antic pe un corp metalic”, spune Elkins-Tanton. „Cred ca ar fi uimitor.”
Si daca este detectat un camp magnetic ramas, „aceasta este aproape un slam dunk” pentru Psyche fiind nucleul expus al unei lumi prototipice, spune Bell.
Planetele stancoase cu fluide metalice care se invarte in nuclee (cum ar fi Pamantul de astazi si Marte cu mult timp in urma) poseda campuri magnetice imense. Dimensiunea redusa a lui Psyche inseamna ca maruntaiele sale lichide s-au solidificat cu mult timp in urma. Dar o semnatura puternica a campului magnetic inscrisa in geologia sa ar sugera ca a avut candva un nucleu fluid, generator de dinamo.
Psyche a fost ales pentru zbor de NASA in 2017, impreuna cu o alta misiune focalizata pe asteroizi, numita Lucy – invingatorii unei competitii semi-regulate pentru a decide ce misiuni spatiale robotice vor primi agentia unda verde. „Am facut pariu ca daca am fi selectati din zbor – ceea ce era foarte, foarte putin probabil – ne vom face tatuaje”, spune Elkins-Tanton. „Deci acum sapte dintre noi avem tatuaje.” Cel al lui Elkins-Tanton este un planetezimal.
Acum, nava spatiala este pe drum, destinata sa fie primul trimis robot pe care umanitatea il trimite intr-o lume cu totul noua – un loc de metal si mister.
