Телескопът Хъбъл разкрива ръждясалата повърхност на астероида Психея

Кръгъл син и кафяв обект в космоса с големи и малки кратери.

Концепцията на художника за 16 Psyche, масивен астероид, разположен на 230 милиона мили (370 милиона км) от Земята. Новите ултравиолетови наблюдения на астероида и неговата повърхност разкриха, че той може да бъде направен изцяло от никел и желязо, което го прави идеалният кандидат да разкаже историята за това как се образуват подобни на Земята планети. Смята се, че това е ядрото на неуспешно формиране на планетата. Изображение чрез Maxar/ ASU/ P. Rubin/
НАСА/JPL-Caltech.


Екип от учени, ръководен отТрейси БекеротЮгозападен изследователски институтв Сан Антонио, Тексас, заяви на 26 октомври 2020 г., че най-дълбокият досегаултравиолетовонаблюденията на астероида 16 Психея разкриха тайна: астероидът може да бъде изцяло от желязо и никел, а повърхността му може да бъде покрита с ръжда. Психеята вече е класифицирана катоАстероид от тип М, тоест астероид, за който е известно, че съдържа значителен процент метал. Това е един от най -масивните обекти, които в момента обикалят в Слънчевата системапояс на астероидимежду Марс и Юпитер. Най-общо казано, металните астероиди са рядкост и изследването разкри, че Психеята може да е най-„металоподобната“ от всички известни астероиди. По този начин Психея трябва да разкаже история за твърди планети като Земята и какво се е случило, когато са се формирали преди 4 1/2 милиарда години.

Тези ученихартияе предвидено за публикуване в изданието нарецензиранвестникПланетарни науки.


Вече са налични лунни календари за ForVM 2021! Правят страхотни подаръци. Поръчай сега. Върви бързо!

С диаметър 140 мили (225 км), Психея обхваща приблизително разстоянието между Филаделфия и Вашингтон, окръг Колумбия, и осигурява много повърхност за наблюдение и изучаване от учените. Нови ултравиолетови (UV) наблюдения на масивния астероид разкриха, че повърхността на Психеята може да е предимно от желязо, но учените смятат, че са необходими допълнителни проучвания, за да се потвърдят техните открития, тъй като лабораторните модели дават противоречиви резултати.

Млада блондинка, която държи 7-инчов 3-D отпечатан модел на Psyche.

Трейси Бекер, планетарен учен в Югозападния изследователски институт, е водещият автор на новото изследване. Изображение чрезSwRI.

Бекер, планетарен учен в Югозападния изследователски институт, е водещият автор на статията. Тя каза за ForVM:


Начинът, по който Psyche отразява UV светлината, е много подобен на начина, по който желязото и металните метеорити отразяват UV светлината; UV спектърът на Psyche е подобен на този на желязото. Но ние отбелязваме, че в нашите компютърни модели установихме, че можем да възпроизведем спектъра на Психеята само с 10% желязо, смесено в други материали. Така че не можем да заключим окончателно колко желязо има на повърхността, но изглежда, че има някои метали.

Учените откриха и друг начин за откриване на желязо на повърхността: чрез търсенеръжда. В крайна сметка там, където има желязо, може да има ръжда или нещо подобно. За да го открият, екипът на Бекер съсредоточи усилията си в търсене на спектрални доказателства за железен оксид, който обикновено се наблюдава на Земята и други тела като ръжда. Учените се нуждаеха от начин да извадят подписите от железен оксид. Въпреки че не могат да извадят проба от 230 милиона мили (370 милиона километра), ултравиолетовите (UV) наблюдения осигуряват решението.UV светлинасе състои от къси дължини на вълните, които са невидими за човешкото око, но носят висока енергия и са способни да увредят живата тъкан и да причинят слънчеви изгаряния и рак на кожата. Но в астрономията тези къси вълни на светлината са полезни и могат да помогнат на учените да разберат химичния състав, плътността и температурата. За тези изследователи UV светлината е ключът към подпомагането на разкриването на железен оксид на повърхността на Psyche.

Бекер каза:

Неотдавнашната лабораторна работа показва, че можете да видите подписите на железния оксид в UV по -добре, отколкото при други дължини на вълните, затова искахме да ги потърсим. UV също е много чувствителен към най -горния слой на планетарното тяло, така че бихме могли да видим колко от повърхността на астероида е [променена с течение на времето].


Екипът на Бекер се занимава с наблюдение на пациента върху Психеята, като прави UV измервания от двете страни на астероида, за да получи пълна картина на неговата повърхност. Търпението на екипа се изплати, когато видяха доказателства за железен оксид. Бекер каза в аизявление:

Успяхме да идентифицираме, за първи път на всеки астероид, това, което смятаме за ултравиолетови абсорбционни ленти от железен оксид. Това е индикация, че на астероида се случва окисляване, което може да бъде резултат от удара на повърхността от слънчевия вятър.

Сложна машина на колела върху червеникав скалист пейзаж под сиво-розово небе.

Марсоходът Curiosity направи този автопортрет, докато пресичашеРидът на Вера Рубинна Марс, показващ червеникавата мръсотия, която покрива повърхността на планетата. Този червен оттенък се дължи на голямото присъствие на железен оксид или частици ръжда, които се раздуват около повърхността от марсиански ветрове. Наличието на ръжда по небесните тела като Марс и Психея дава на учените улики за количеството желязо, което съществува на техните повърхности. Изображение чрезНАСА/ JPL-Caltech.

Въпреки че това е първият път, когато учените наблюдават доказателства за железен оксид на астероид, това не е първият път, когато ръждата се наблюдава в нашата Слънчева система. Марс - често наричан червената планета поради своя оттенък - е покрит с частици ръжда, които се разнася по планетата, тъй като ветровете оформят нейната повърхност. И докато появата на ръжда върху Психеята не означава непременно, че астероидът е корозирал, учените откриха доказателства за промени на повърхността.


По време на наблюденията екипът на Бекер забеляза, че най -горните слоеве на Психеята изглеждат по -отразяващи при по -дълбоки дължини на UV вълните. Докато Бекер каза, че това явление изисква по -нататъшно проучване, тя отбеляза, че наблюдаваното изсветляване може да е резултат от по -нататъшно изветряване на космоса. Тя каза:

Всички планетни тела са изложени на космически атмосферни влияния от слънцето и друга обработка чрез малки удари от микрометеорити, които ще променят повърхностите им. Характеризирането на изветрянето в космоса е полезно за разбиране колко дълго повърхността е била изложена на космоса.

Екипът на Бекер извърши наблюдения на ултравиолетовите емисии върху психиката, използвайки спектрографа за изобразяване на космическия телескоп (STIS) на космическия телескоп Хъбъл (HST). Преди изследването не са правени други предишни UV наблюдения на Психея, отчасти поради трудностите при провеждането на изследвания с помощта на UV светлина. Бекер каза:

Не можем да наблюдаваме никакви обекти в ултравиолетовото от наземни телескопи, тъй като нашата атмосфера блокира ултравиолетовата светлина. Единственият начин да се наблюдават обектите на слънчевата система в UV е с космически телескопи, които са ограничени. Психеята не е била наблюдавана при тези дължини на вълните- средна и далечна UV- светлина преди. Имаше наблюдения в близост до UV от Международния ултравиолетов изследовател (IUE), но тези HST наблюдения отиват по -далеч в UV от всякога.

Преди новото изследване учените вече вярваха, че Психеята е остатъчното ядро ​​на aпротопланетакоито никога не са завършили формирането си. Новите наблюдения и откриването на сигнатури от железен оксид разкриха, че астероидът е наистина уникален и дори по-подобен на Земята, отколкото се смяташе досега. Бекер каза:

Виждали сме метеорити, които са предимно метални, но Психеята може да бъде уникална с това, че може да е астероид, който е изцяло изработен от желязо и никел. Земята има метално ядро, мантия и кора. Възможно е, докато се формира протопланета на Психея, тя да бъде ударена от друг обект в нашата Слънчева система и да загуби мантията и кората си.

Частичен изглед на кратерен астероид с космически кораб с широки X-образни крила на слънчевия панел.

Мисията на НАСА „Психея“ ще стартира към едноименния астероид през 2022 г. Учените предполагат, че този астероид всъщност е остатъкът от неуспешна формация на планетата. Нови ултравиолетови проучвания с Хъбъл показват, че Психеята е още по -уникална от това, тъй като може да се състои изцяло от никел и желязо и че желязото може да е ръждясало. Изображение чрезНАСА/ JPL-Калтех.

Остатъците от този звезден удар и бягане отдавна предизвикват интерес към Психеята. През 2017 г. НАСАобявеномисия до астероида, която ще бъде първата подобна мисия към обект, който не е направен от скала или лед. Очаква се да стартира през 2022 г., орбиталният апарат на НАСА ще достигне Психея през 2026 г. и или ще потвърди, или отрече наблюденията и теориите на учените. Без значение от резултата, Бекер очаква с нетърпение да види какви тайни ще разкрие мисията. Тяказах:

Това, което прави Психея и другите астероиди толкова интересни, е, че те се считат за градивните елементи на Слънчевата система. Да се ​​разбере какво всъщност представлява една планета и потенциално да се види вътрешността на планетата е очарователно. След като стигнем до Pysche, най -накрая ще разберем дали това е така, дори и да не се получи така, както очакваме. Всеки път, когато има изненада, винаги е вълнуващо.

В крайна сметка: Новите наблюдения на астероида Психея с космическия телескоп Хъбъл разкриха, че астероидът може да бъде направен изцяло от никел и желязо. Изглежда, че повърхността му е ръждясала. Новата работа предоставя на учените уникален поглед върху това какви са планетите, подобни на Земята по време на формирането.

Източник: HST UV Наблюдения на астероид (16) Психика

Чрез SwRI