טלסקופ האבל חושף את פניו החלודים של האסטרואיד פסיכה

חפץ עגול כחול וחום בחלל עם מכתשים גדולים וקטנים.

תפיסת האמן של 16 Psyche, אסטרואיד מאסיבי הממוקם במרחק של 370 מיליון קילומטרים מכדור הארץ. תצפיות אולטרה סגולות חדשות של האסטרואיד ועל פני השטח שלו גילו כי הוא עשוי עשוי כולו מניקל וברזל, מה שהופך אותו למועמד המושלם לספר את האופן שבו נוצרים כוכבי לכת דמויי כדור הארץ. הוא נחשב ליבה של היווצרות כוכבי לכת כושלים. תמונה באמצעות Maxar/ ASU/ P. Rubin/
נאס'א/JPL-Caltech.


צוות מדענים בראשותטרייסי בקרשל המכון המחקר בדרום מערבבסן אנטוניו, טקסס, אמר ב -26 באוקטובר 2020, כי הוא העמוק ביותר אי פעםאוּלְטרָה סָגוֹלתצפיות על האסטרואיד 16 הנפש חשפו סוד: האסטרואיד עשוי להיות עשוי כולו מברזל וניקל, ושטחו עשוי להיות מכוסה בחלודה. פסיכה כבר סווגה כ-אסטרואיד מסוג M, כלומר, אסטרואיד הידוע ככיל אחוז ניכר של מתכת. זהו אחד האובייקטים המאסיביים ביותר שידועים כיום במסלול במערכת השמשחגורת אסטרואידיםבין מאדים לצדק. באופן כללי, אסטרואידים ממתכת הם נדירים, והמחקר גילה כי פסיכה עשויה להיות האסטרואידים הכי דמויי מתכת מכל הידועים. לפיכך יש לפסיכה סיפור לספר על כוכבי לכת מוצקים כמו כדור הארץ ועל מה שקרה כשהם נוצרו לפני 4 וחצי מיליארד שנה.

המדענים האלהעיתוןמיועד לפרסום בגיליון דצמבר 2020 שלנבדק על ידי עמיתיםכתב עתמדע פלנטרי.


לוחות שנה ירחיים של ForVM 2021 זמינים כעת! הם עושים מתנות נהדרות. הזמן עכשיו. הולך מהר!

בקוטר 225 קילומטרים, פסיכה משתרע בערך על המרחק בין פילדלפיה לוושינגטון הבירה, ומספק הרבה משטח למדענים להתבונן וללמוד. תצפיות אולטרה סגולות (אולטרה סגולות) של האסטרואיד המאסיבי חשפו כי פני השטח של פסיכה עשויים ברובם מברזל, אך מדענים מאמינים כי מחקר נוסף נדרש כדי לאשר את ממצאיהם, שכן מודלים של מעבדה סיפקו תוצאות סותרות.

אישה צעירה ובלונדינית המחזיקה דגם בגודל 7 אינץ

טרייסי בקר, מדענית פלנטרית במכון המחקר בדרום מערב, היא המחברת הראשית של המחקר החדש. תמונה באמצעותSwRI.

בקר, מדען פלנטרי במכון המחקר בדרום מערב, הוא המחבר הראשי בעיתון. היא אמרה ל- ForVM:


האופן שבו Psyche מחזיר אור UV דומה מאוד לאופן בו ברזל ומטאוריטים מתכתיים משקפים אור UV; ספקטרום ה- UV של הנפש דומה לזה של הברזל. אך אנו מציינים כי בדגמי המחשב שלנו, גילינו שנוכל לשחזר את הספקטרום של הנפש בעזרת מעטה של ​​10% ברזל מעורבב בחומרים אחרים. לכן, איננו יכולים להסיק באופן סופי כמה ברזל יש על פני השטח, אך נראה כי יש כמה מתכות.

מדענים מצאו גם דרך נוספת לזהות ברזל על פני השטח: על ידי חיפושחֲלוּדָה. אחרי הכל, היכן שיש ברזל, ייתכן שיש חלודה, או משהו דומה. כדי למצוא את זה, הצוות של בקר התמקד במאמציהם בחיפוש אחר עדויות ספקטרליות של תחמוצת ברזל, אשר בדרך כלל נצפים בכדור הארץ ובגופים אחרים כחלודה. המדענים היו זקוקים לדרך לחמוץ חתימות של תחמוצת ברזל. אף על פי שלא הצליח לאסוף מדגם במרחק של 370 מיליון קילומטרים משם, תצפיות אולטרה סגולות (UV) סיפקו את הפתרון.אור UVמורכב מאורכי גל קצרים שאינם נראים לעין האנושית אך נושאים אנרגיה גבוהה, ומסוגלים לפגוע ברקמה חיה ולגרום לכוויות שמש ולסרטן העור. אבל באסטרונומיה, אורכי הגל הקצרים האלה של אור מועילים ויכולים לסייע למדענים להבין את ההרכב הכימי, הצפיפות והטמפרטורה. עבור חוקרים אלה, אור UV היה המפתח לסייע בחשיפת תחמוצת ברזל על פני השטח של הנפש.

בקר אמר:

עבודות מעבדה אחרונות מראות שאתה יכול לראות את חתימות תחמוצת הברזל ב- UV טוב יותר מאשר באורכי גל אחרים, אז רצינו לחפש אותן. UV הוא גם רגיש מאוד לשכבה העליונה של הגוף הפלנטרי, כך שנוכל לראות כמה משטח האסטרואיד השתנה [השתנה עם הזמן].


הצוות של בקר עסק בהתבוננות מטופלת על הנפש, תוך ביצוע מדידות UV משני צידי האסטרואיד בכדי לקבל תמונה מלאה של פני השטח שלו. סבלנות הצוות השתלמה כשראו עדויות לתחמוצת ברזל. בקר אמר בהַצהָרָה:

הצלחנו לזהות, לראשונה על כל אסטרואיד, מה הן לדעתנו להקות ספיגה אולטרה סגולות של תחמוצת ברזל. זהו אינדיקציה לכך שחמצון מתרחש באסטרואיד, שיכול להיות תוצאה של הרוח הסולארית שפוגעת על פני השטח.

מכונת גלגלים מסובכת על נוף סלעי אדמדם מתחת לשמים אפורים-ורודים.

רובר הסקרנות לקח את הדיוקן העצמי הזה בזמן שחצהורה רובין רכסעל מאדים, מציג את הלכלוך האדמדם המכסה את פני כדור הארץ. הגוון האדום הזה נובע מהנוכחות הכבדה של תחמוצת ברזל, או חלקיקי חלודה, שנושבים סביב פני השטח על ידי רוחות מאדים. הימצאות חלודה על גופים שמימיים כמו מאדים ופסיכה נותנת למדענים רמזים לכמות הברזל הקיימת על פני השטח שלהם. תמונה באמצעותנאס'א/ JPL-Caltech.

למרות שזו הפעם הראשונה שמדענים ראו עדויות לתחמוצת ברזל באסטרואיד, זו לא הפעם הראשונה שחלודה נצפתה במערכת השמש שלנו. מאדים - המכונה לעתים קרובות כוכב הלכת האדום בשל גוונו - מכוסה בחלקיקי חלודה, המועפים סביב כדור הארץ כאשר הרוחות מעצבות את פני השטח שלו. ולמרות שהופעת החלודה בנפש אינה אומרת בהכרח שהאסטרואיד מחליד, מדענים אכן זיהו עדויות לשינוי פני השטח.


במהלך התצפיות, צוות הבקר הבחין כי השכבות העליונות של פסיכה נראות רפלקטיביות יותר באורכי גל UV עמוקים יותר. בעוד שבקר אמרה שתופעה זו דורשת מחקר נוסף, היא ציינה כי ההבהרה הנצפית עשויה להיות תוצאה של בליה נוספת בחלל. היא אמרה:

כל הגופים הפלנטאריים חשופים לבלייה בחלל על ידי השמש ולעיבוד אחר באמצעות השפעות קטנות של מיקרו -מטוריטים, שישנו את פני השטח שלהם. אפיון בלייה בחלל מועיל להבנת משך הזמן שהמשטח נחשף לחלל.

הצוות של בקר ביצע תצפיות של פליטת UV על הנפש באמצעות ספקטוגרף הדמיה של טלסקופ החלל (STIS) על טלסקופ החלל האבל (HST). לפני המחקר לא בוצעו תצפיות קודמות אחרות של Psyche על UV, בין השאר בשל הקושי לערוך מחקרים באמצעות אור UV. בקר אמר:

איננו יכולים לצפות באובייקטים כלשהם באולטרה סגול מטלסקופים קרקעיים, מכיוון שהאטמוספירה שלנו חוסמת אור UV. הדרך היחידה להתבונן באובייקטים של מערכת השמש ב- UV היא באמצעות טלסקופים מבוססי שטח, שהם מוגבלים. נפש לא נצפתה באורכי הגל האלה- אמצע ורחוק UV- של אור בעבר. היו תצפיות כמעט-UV מהמחקר הבינלאומי אולטרה סגול (IUE), אך תצפיות אלה של HST מרחיקות יותר מ- UV מתמיד.

לפני המחקר החדש, המדענים כבר האמינו שפסיכה היא הליבה שנותרה של אפרוט -כוכב לכתשמעולם לא סיימה להיווצר. התצפיות החדשות, וגילוי חתימות של תחמוצת ברזל, חשפו שהאסטרואיד הוא ייחודי באמת ואף דמוי כדור הארץ מכפי שהאמינו בעבר. בקר אמר:

ראינו מטאוריטים שהם בעיקר מתכת, אך פסיכה יכולה להיות ייחודית בכך שמדובר באסטרואיד שעשוי לחלוטין מברזל וניקל. לכדור הארץ יש ליבת מתכת, מעטה וקרום. יתכן שכאשר נוצר פרוט -כוכב לכת של הנפש, הוא נפגע מאובייקט אחר במערכת השמש שלנו ואיבד את מעטפתו וקרוםו.

מבט חלקי על אסטרואיד במכתש עם חלליות עם כנפי פאנל סולארי רחב בצורת X.

משימת הנפש של נאס'א תצא לכיוון האסטרואיד בעל אותו שם בשנת 2022. מדענים משערים כי אסטרואיד זה הוא למעשה שאריות של היווצרות כוכב לכת כושלת. מחקרים אולטרה סגולים חדשים עם האבל הראו כי פסיכה היא ייחודית אף יותר מכך, מכיוון שהיא עשויה להיות מורכבת לחלוטין מניקל וברזל, וייתכן שהברזל מחליד. תמונה באמצעותNASA/ JPL-Caltech.

השאריות מהלהיט-וברח הכוכבי הזה עוררו זה מכבר עניין בפסיכה. בשנת 2017, נאס'אהודיעשליחות לאסטרואיד, שתהיה המשימה הראשונה כזו לאובייקט שאינו עשוי סלע או קרח. מסלולו של נאס'א יגיע בשנת 2022 ויגיע לפסיכה בשנת 2026, או יאשר או יכחיש את התצפיות והתיאוריות של המדענים. לא משנה מה התוצאה, בקר מצפה לראות אילו סודות המשימה תחשוף. היאאמר:

מה שהופך את פסיכה והאסטרואידים האחרים למעניינים כל כך הוא שהם נחשבים לאבני הבניין של מערכת השמש. להבין מה באמת מרכיב כוכב לכת ולראות בפנים את הפלנטה הוא מרתק. ברגע שנגיע לפיישה, סוף סוף נבין אם זה המצב, גם אם זה לא ייצא כפי שאנו מצפים. בכל פעם שיש הפתעה, זה תמיד מרגש.

בשורה התחתונה: תצפיות חדשות על אסטרואיד פסיך עם טלסקופ החלל האבל גילו כי האסטרואיד עשוי עשוי כולו מניקל וברזל. נראה כי פניו מחלידים. העבודה החדשה מספקת למדענים מבט ייחודי על איך כוכבי הלכת דמויי כדור הארץ במהלך היווצרותם.

מקור: תצפיות UV של HST של אסטרואיד (16) נפש

באמצעות SwRI