Astrónomos revelan el mapa más detallado del asteroide Psyche

Acercarse / Astrónomos del MIT y otros lugares han mapeado la composición del asteroide Psyche, revelando una superficie de metal, arena y roca.

NASA

Los astrónomos han producido el mapa más detallado hasta la fecha de la superficie de 16-Psyche, un asteroide que los científicos creen que puede contener pistas sobre cómo se formaron los planetas en nuestro sistema solar. De acuerdo a un papel publicado en el Journal of Geophysical Research, 16-Psyche tiene una superficie muy diversa de metal, arena y roca, lo que sugiere que su historia puede incluir erupciones de metal, además de ser golpeado por otros objetos celestes. El asteroide está en el centro de la misión Psyche de la NASA, que se lanzará a finales de este año.

como lo hicimos previamente reportado16 Psique es un asteroide tipo M (lo que significa que tiene un alto contenido metálico) que orbita alrededor del Sol en el cinturón principal de asteroides, con una forma inusual de patata. La hipótesis preferida desde hace mucho tiempo es que Psyche es el núcleo metálico expuesto de un protoplaneta (planetesimal) de los primeros días de nuestro Sistema Solar, con su corteza y manto arrancados por una colisión (o múltiples colisiones) con otros objetos. En los últimos años, los científicos han llegado a la conclusión de que las estimaciones de masa y densidad son inconsistentes con un núcleo residual totalmente metálico. Más bien, es más probable una mezcla compleja de metales y silicatos.

Alternativamente, el asteroide pudo haber sido alguna vez el cuerpo progenitor de una clase particular de meteoritos pétreos de hierro, que se descompusieron y volvieron a crecer en una mezcla de metal y silicato. O tal vez es un objeto similar 1 cerezaun planeta enano en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter excepto 16 Psyche pudo haber experimentado un período de vulcanismo de hierro durante el enfriamiento, dejando metales altamente enriquecidos en esos centros volcánicos.

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Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que los núcleos de metal acechan en las profundidades de los planetas terrestres como la Tierra. Pero esos núcleos están demasiado enterrados bajo mantos rocosos y costras para que los investigadores los averigüen. Como el único cuerpo de metal similar a un núcleo descubierto, Psyche ofrece la oportunidad perfecta para arrojar luz sobre cómo podrían haberse formado los planetas rocosos de nuestro Sistema Solar (Tierra, Mercurio, Venus y Marte). Aprobado por la NASA la mision psique en 2017, con la intención de enviar una nave espacial en órbita alrededor del asteroide y recopilar datos cruciales sobre sus características.

A la izquierda, el mapa muestra las propiedades de la superficie de Psyche, desde áreas arenosas (púrpura/bajo) hasta áreas rocosas (amarillo/alto). El mapa de la derecha muestra la abundancia de metal en Psyche, desde abajo (púrpura) hasta arriba (amarillo).

Los esfuerzos de mapeo anteriores se basaron en medir la luz infrarroja que rebota en la superficie del asteroide con varios telescopios en todo el mundo. El año pasado, los astrónomos produjeron un mapa de resolución mucho mayor de la superficie de Psyche, basado en datos de observación de 2019 recopilados de las 66 antenas de radio de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile.

Al combinar todas esas señales en una sola señal sintética, el equipo obtuvo la resolución equivalente de un telescopio con un diámetro de 16 kilómetros (10 millas), unas 20 millas por píxel. Esta visión les permitió resolver muchas variaciones de composición en la superficie del asteroide. Lo usaron para crear un mapa de emisiones térmicas de la superficie del asteroide y en alta resolución modelo 3d de Psique.

Este último mapa se basa en cientos de escenarios simulados por computadora, cada uno con una combinación diferente de composición del material de la superficie, teniendo en cuenta la rotación del asteroide. Luego, el equipo comparó esas simulaciones con las emisiones térmicas reales en los datos de ALMA para determinar el mapa más probable de la superficie 16-Psyche.

Los resultados: el asteroide es rico en metales, pero la distribución varía en su superficie. Una distribución similar y variada de silicatos sugiere que 16-Psyche pudo haber tenido una capa rica en silicatos. Además, el material en el fondo de los cráteres cambia de temperatura más rápido que a lo largo del borde a medida que gira el asteroide. Los autores sugieren que esos cráteres pueden tener depósitos («estanques») de arena de grano fino. Esto es algo sorprendente dada la masa de 16-Psyche y su mayor gravedad, en comparación con los asteroides más pequeños que tienen materiales de grano fino.

“Estos datos muestran que la superficie de Psique es heterogénea, con posibles variaciones considerables en la composición”, Simone Marchi dijo del Southwest Research Institute, co-investigador de la misión Psyche que no participó en el estudio en curso. «Uno de los objetivos principales de la misión Psyche es estudiar la composición de la superficie del asteroide utilizando su espectrómetro de rayos gamma y neutrones y un generador de imágenes en color. Por lo tanto, la posible presencia de heterogeneidad en la composición es algo que preocupa al equipo de Psyche Science. estudiar más».

DOI: Revista de Investigación Geofísica, 2022. 10.1029/2021JE007091/a> (Información sobre los DOI).

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