Misja asteroidy NASA Psyche: podróż o długości 3,6 miliarda km do centrum Ziemi

przez Hrvoje Tkalić, Australijski Uniwersytet Narodowy

Psyche była grecką boginią duszy, urodzoną jako zwykła śmiertelniczka, a później poślubiona Erosa, boga miłości. Kto wie, dlaczego włoski astronom Annibale de Gasparis nadał jej imię ciału niebieskiemu, które obserwował pewnej nocy w 1852 roku?

Psyche była szesnastą „asteroidą”, jaką kiedykolwiek odkryto: mieszkańcami Układu Słonecznego, którzy nie byli ani znanymi planetami, ani okazjonalnymi gośćmi, znanymi jako komety. Dziś wiemy, że pas asteroid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza zawiera miliony skał kosmicznych o różnej wielkości, od planety karłowatej Ceres po drobne kamyki i ziarna pyłu.

Spośród nich wszystkich Psyche wciąż się wyróżnia. Ze średnią średnicą około 226 km, planeta w kształcie ziemniaka jest największą asteroidą typu M i składa się głównie z żelaza i niklu, podobnie jak jądro Ziemi.

NASA w zeszłym tygodniu Wysłano statek kosmiczny, aby spotkać się z Psyche. Misja zajmie sześć lat i 3,6 miliarda kilometrów, aby zebrać dowody, które ziemscy naukowcy, tacy jak ja, będą przesłuchiwać w celu uzyskania informacji o niedostępnym wnętrzu naszego wszechświata.

Laboratoria naturalne

Uważa się, że asteroidy typu M, takie jak Psyche, są pozostałościami planet zniszczonych we wczesnych latach Układu Słonecznego. W tych asteroidach cięższe pierwiastki (takie jak metale) opadają w kierunku środka, a lżejsze pierwiastki unoszą się do zewnętrznych warstw. Następnie w wyniku zderzeń z innymi obiektami zewnętrzne warstwy uległy oderwaniu, a większość materiału została wyrzucona w przestrzeń kosmiczną, pozostawiając bogaty w metal rdzeń.

Te metaliczne światy są idealnymi „naturalnymi laboratoriami” do badania jąder planet.

Nasze obecne metody badania jądra Ziemi są dość pośrednie. Czasami uzyskujemy niewielki wgląd w wczesną historię Układu Słonecznego – a tym samym historię naszej planety – dzięki metalicznym meteorytom, fragmentom asteroid, które spadają na Ziemię. Jednak pogląd ten jest bardzo ograniczony.

Innym sposobem badania serca jest wykorzystanie sejsmologii: badanie, w jaki sposób wibracje powstające podczas trzęsień ziemi przemieszczają się przez wnętrze planety, w taki sam sposób, w jaki lekarze mogą za pomocą fal ultradźwiękowych zajrzeć do wnętrza naszego ciała.

Jednak na Ziemi mamy mniej sejsmometrów w oceanach i na półkuli południowej, co ogranicza to, co możemy zobaczyć z jądra.

Co więcej, jądro jest zakopane pod zewnętrznymi warstwami planety, co jeszcze bardziej zasłania nasz widok. To jakby patrzeć na odległy obiekt przez niedoskonałą soczewkę.

Oprócz sejsmologii o jądrze Ziemi dowiadujemy się poprzez eksperymenty laboratoryjne, które próbują odtworzyć wysokie ciśnienia i temperatury we wnętrzu Ziemi.

Czerpiemy obserwacje z badań sejsmologicznych i laboratoryjnych i staramy się je wyjaśnić za pomocą symulacji komputerowych. W Ostatni artykuł w Nature CommunicationsOmówiliśmy obecne wyzwania w badaniu jądra Ziemi i możliwości na przyszłość.

Co misja Psyche ma nadzieję odkryć

Misję NASA do Psyche możemy traktować jako podróż do centrum Ziemi bez konieczności podróżowania przez skalistą skorupę planety, wolno poruszający się płaszcz i płynne jądro.

Misja ma na celu sprawdzenie, czy Psyche rzeczywiście jest jądrem zniszczonej planety, która początkowo była gorąca i stopiona, ale powoli ochładzała się i zestalała niczym rdzeń naszej planety. Z drugiej strony możliwe jest, że Psyche jest wykonana z materiału, który nigdy nie został stopiony.

NASA chce także dowiedzieć się, ile lat ma powierzchnia Psyche, co pozwoliłoby ustalić, ile czasu minęło, odkąd utraciła ona swoje zewnętrzne warstwy. Misja zbada także skład chemiczny asteroidy: czy oprócz żelaza i niklu zawiera ona lżejsze pierwiastki, takie jak tlen, wodór, węgiel, krzem i siarka. Ich obecność lub brak może dać nam wskazówki dotyczące ewolucji naszej planety.

Zostaną także zebrane informacje na temat kształtu, masy i rozkładu grawitacji Psyche. Należy również zbadać możliwość poszukiwania minerałów w przyszłości.

Wszystko to będzie możliwe za pomocą szerokospektrowych kamer, spektrometrów, magnetometrów, grawimetrów i innych instrumentów znajdujących się na pokładzie statku kosmicznego. Naukowcy tacy jak ja z niecierpliwością będą śledzić długą podróż misji w przestrzeni kosmicznej.

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać Oryginalny artykuł.