2023 m. spalio 12 d. NASA misija „Psyche“ ir erdvėlaivis paleis į asteroidų juostą tirti asteroidą „16 Psyche“. Manoma, kad asteroidas „Psyche“ yra daug metalų ir yra vienas didžiausių asteroidų asteroidų juostoje. Tačiau tikroji asteroido prigimtis iš esmės nežinoma, o nauji NASA infraraudonųjų spindulių astronomijos Stratosferos observatorijos (SOFIA) teleskopo ir NASA Ames tyrimų centro tyrimai padeda mokslininkams nuspėti, ko laukti Psyche, kai erdvėlaivis atvyks.
Per pastaruosius kelerius metus, ypač kai „Psyche“ komandos pradėjo planuoti misiją ir jos tikslus, mokslininkai iškėlė hipotezę apie asteroido savybes. Viena iš pagrindinių asteroido kilmės teorijų yra ta, kad Psichė kažkada buvo geležies turtingas planetezimalio arba besiformuojančios planetos vidus.
Manoma, kad planetezimalio paviršius buvo nupūstas dėl beveik nuolatinių susidūrimų tarp jo ir kitos planetinės medžiagos, egzistavusios ankstyvojoje Saulės sistemoje. Kai asteroido paviršius buvo nupūstas, liko tik asteroido šerdis, ir manoma, kad ši likusi šerdis yra tai, kas šiuo metu žinoma kaip psichika.
Tačiau net ir turėdami šią hipotezę ir hipotezę patvirtinančius duomenis, mokslininkai vis dar nėra tikri dėl psichikos prigimties ir jos savybių. Norėdami pabandyti ir sužinoti daugiau apie asteroidą, grupė mokslininkų, vadovaujama pagrindinės Psyche tyrėjos Maggie McAdam iš Ames ir pagrindinės autorės Anicia Arredondo iš Pietvakarių tyrimų instituto, 2022 m. vasario mėn. naudojo SOFIA Psyche stebėjimui. SOFIA, kai veikė, buvo atspindintis teleskopas, kuris buvo integruotas į Boeing 747SP lėktuvą. Unikali sąranka leido mokslininkams stebėti astronominius objektus iš virš žemesnės atmosferos sluoksnių ir iš bet kurios Žemės vietos, netgi vandenynų.
SOFIA Psyche stebėjimai yra pirmieji, kurie renka duomenis iš kiekvienos asteroido paviršiaus dalies. Stebėjimai leido mokslininkams tyrinėti ir analizuoti medžiagas, sudarančias asteroido paviršių – informaciją, kuri yra labai svarbi norint suprasti asteroidą, ir informaciją, kurios niekada negalėjo surinkti teleskopai Žemės paviršiuje.
Norėdami nustatyti tikslius junginius ir elementus, sudarančius Psichės paviršių, Arrendondo ir kt. išanalizavo skirtingus šviesos bangos ilgius, kurie atsispindėjo nuo asteroido paviršiaus, naudojant SOFIA infraraudonųjų spindulių kamerą. Tiksliau, komanda išmatavo spinduliavimo koeficientą, energijos kiekį, kurį asteroidas išspinduliuoja į kosmosą, ir poringumą, mažų skylučių ar angų kiekį asteroido paviršiuje.
Taigi, ką komanda rado iš SOFIA stebėjimų?
Arrendondo ir kt. nustatė, kad Psyche spinduliuotės ir spektro duomenys yra vienodi. Nors iš pradžių tai gali neatrodyti kaip įdomus duomenų taškas, reikia pažymėti, kad plokščiosios spinduliuotės ir spektro duomenys dažnai siejami su vidutinio infraraudonųjų spindulių instrumentais, kurie naudojami metaliniams objektams stebėti. Tai reiškia, kad Psichė greičiausiai yra metalinis kūnas, kuris atitinka mokslininkų lūkesčius.
Kitas įdomus duomenų taškas iš spinduliavimo ir spektro duomenų buvo tas, kad duomenyse nepastebėta spektrinė ypatybė, vadinama 10 mikronų plokščiakalniu. Paprastai 10 mikronų plokščiakalnis randamas objektų, kurių paviršiai yra „pūkuoti“, panašūs į mėnulio regolitą, spektro duomenyse. Įdomu tai, kad ankstesniuose Psichės savybių tyrimuose jų duomenyse buvo 10 mikronų plokščiakalnis, o tai reiškia, kad Psichės paviršiaus sudėtis gali skirtis. Šiais ankstesniais tyrimais buvo tiriamas pietinis asteroido ašigalis, o Arrendondo ir kt. atliktas tyrimas tyrė šiaurinį ašigalį.
Psichė (asteroidas), kaip vaizduojamas labai dideliu teleskopu Čilės šiaurėje. (Kreditas: ESO/LAM)
Šiuo metu mokslininkai tiria, kodėl šie paviršiaus skirtumai gali egzistuoti, tačiau viena teorija rodo, kad paviršiaus medžiaga pietiniame ašigalyje galėjo būti išmesta po susidūrimo, įvykusio kitoje asteroido vietoje. Ankstesni asteroido paviršiaus stebėjimai patvirtina šią teoriją, nes yra žinoma, kad Psichės paviršius yra nusėtas didžiuliais krateriais ir įdubomis.
Deja, mokslininkai nežinos tikslaus asteroido paviršiaus skirtumų pobūdžio, kol Psyche (erdvėlaivis) nepasieks asteroido 2029 m. Kol kas komandos turės naudoti SOFIA duomenis ir kitus stebėjimo duomenis analizei. . Į likusius jų klausimus bus galima atsakyti tik tada, kai misija atvyks į asteroidą ir paims iš arti asteroido vaizdus bei stebėjimus.
„Su šia analize ir ankstesniais Psichės tyrimais pasiekėme ribą, ką astronominiai stebėjimai gali išmokyti apie šį žavų asteroidą. Dabar turime fiziškai apsilankyti Psyche, kad galėtume jį iš arti ištirti ir sužinoti daugiau apie tai, kas atrodo labai unikalus planetinis kūnas“, – sakė McAdamas.
Kas mūsų laukia asteroide „Psyche“?
Duomenys iš mūsų nebenaudojamo SOFIA skraidančio teleskopo padeda nupiešti vaizdą. Sužinokite apie metalinio planetinio kūno stebėjimus: https://t.co/LGWOHAOz7Q pic.twitter.com/4z0mdIWUoy
– NASA Ames (@NASAAmes) 2023 m. spalio 2 d
Šios unikalios Psyche (asteroido) savybės ir teorinė istorija yra būtent tai, kodėl mokslininkai pasirinko Psyche (misiją) 14-ąja NASA atradimų programos misija. Asteroidas, jei dabartinės mokslininkų prognozės yra teisingos, galėtų atsakyti į kai kuriuos didžiausius planetų mokslo klausimus apie planetų formavimąsi. Be to, visos Žemės, Marso ir Merkurijaus šerdys yra metalinės, ir jei Psichė iš tiesų yra likusi metalinė planetezimalio šerdis, mokslininkai galėtų daugiau nei bet kada sužinoti apie uolinių planetų formavimąsi ir Žemės bei Marso vidų. prieš.
Potenciali psichikos, kaip planetos šerdies, praeitis nėra vienintelė savybė, dėl kurios ji panaši į Žemę. Psichika yra didžiausias M tipo arba metalinis asteroidas mūsų saulės sistemoje, o jo didžiulis dydis reiškia, kad labiau tikėtina, kad jis skirsis – procesas, kurio metu medžiagos objekte atsiskiria, o sunkesnės medžiagos grimzta į vidurį ir sudaro branduolius.
„Kiekvieną kartą, kai išleidžiamas naujas Psichės tyrimas, jis kelia vis daugiau klausimų. Mūsų išvados rodo, kad asteroidas yra labai sudėtingas ir gali turėti daug kitų netikėtumų. Netikėtumų galimybė yra viena įdomiausių misijos tyrinėjant neištirtą kūną dalių, ir mes tikimės gauti išsamesnį supratimą apie Psichės kilmę“, – sakė Arrendondo.
Kaip minėta, NASA misija „Psyche“ turėtų prasidėti 2023 m. spalio 12 d., virš raketos „SpaceX Falcon Heavy“ iš 39A paleidimo komplekso Kenedžio kosmoso centre Floridoje. Tiek NSF, tiek NASA paleidimą transliuos „YouTube“ ir kitose socialinės žiniasklaidos svetainėse.
(Pagrindinis vaizdas: menininko Psichės (asteroido) vaizdavimas. Autoriai: NASA/JPL-Caltech/ASU)
