Metalinis asteroidas Psichė

Kosmosas Metalinis asteroidas Psichė...

Tūkstančiai laipsnių karščio ir šimtai milijardų paskalių slėgio. Daugybė kilometrų kietų uolienų ir skysto metalo vandenynas. Tokioje aplinkoje turėtų dirbti robotas, bandantis pasiekti Žemės branduolį. Nors jam gal ir netektų kautis su velniu ar kokiu Balrogu, bet atlaikyti pragariškas požemių sąlygas turbūt ne ką lengvesnė užduotis – žmonijos pagamintoms mašinoms dar neįveikiama. O pastangos – neatsiperkančios, net jei toks robotas kurmis pakeliui parinktų kokių deimančiukų. Juk giliausias žmonijos gręžinys tesiekia vos apie 12 kilometrų, o tai nepraduria net plutos…

Taigi informaciją apie Žemės branduolį mokslininkams tenka rinkti netiesioginiais metodais – tiriant seisminių bangų sklidimą, dideliu tikslumu matuojant gravitacinio ir magnetinio laukų netolygumus, stebint vulkanus. Bet viltis pamatyti, kas slypi planetų gelmėse, dar neprarasta. Užuot kasę kelis tūkstančius kilometrų žemyn, mokslininkai pastangas nukreipia priešinga kryptimi – į kosmosą. Ten  skrieja vienas kūnas, kaip tikimasi, galintis suteikti informacijos ir apie Žemės centre vykstančius procesus. Šis kūnas – šešioliktas pagal atradimo eilę asteroidas, pavadintas graikišku žodžiu, reiškiančiu sielą – Psichė.

Pasiekiamas planetos branduolys

Nuo Žemės paviršiaus iki šio asteroido gerokai toliau, nei iki mūsų planetos centro. Psichė skrieja toli už Marso – išoriniame asteroidų žiedo pakrašty, maždaug tris kartus toliau nuo Saulės, nei Žemė.

Tačiau kosmose kūnus skiriantys atstumai daugiausia užpildyti tuštuma. Vietoj triuškinančio slėgio ir karščio – vakuumas ir šaltis, kuriuos žemiškieji erdvėlaiviai jau moka įveikti.

Pasisekus ilgai kelionei, prieš aparato kamerų akis atsivertų maždaug 200 kilometrų skersmens, netaisyklingos formos geležies-nikelio luitas, kaip manoma – protoplanetos branduolys. Vienintelis toks žinomas Saulės sistemoje – didžiulis, nepasislėpęs po stora uolienų mantija.

Atsiradimo istorija

Savo formavimąsi Psichė greičiausiai pradėjo kaip ir kitos planetos. Ganėtinai stambiame kūne, gravitacijos sulipdytame iš daugelio smulkesnių, įvyko išsisluoksniavimas (diferenciacija) – metalai, nugrimzdę į centrą, suformavo branduolį, uolienos sudarė viršutinius užgimstančios planetos sluoksnius.

Tačiau smarkių susidūrimų metu kūnas prarado savo uolienų mantiją. Apdaužytas metalinis branduolys, o gal tik atskilęs jo fragmentas, išliko iki šių dienų.

Tokia istorija įsivaizduojama, remiantis dabar turimais duomenimis, surinktais iš Žemės ir jos apylinkių.

Stebėjimai iš Žemės

Iš čia Psichė atrodo ne ką didesnė už taškelį, nors asteroidų tarpe ir patenka tarp didžiausiųjų. Kaip taškelį ją matė ir 1852 m. asteroidą atradęs italų astronomas Annibale de Gasparis.

Kad asteroide yra daug metalo, nustatyta gerokai vėliau. Pasiuntus radijo signalą į šį kūną, fiksuojami labai stiprūs atspindžiai, būdingi metaliniams objektams. Objekto metalinę sudėtį patvirtina ir stebėjimai, kaip greitai įšyla Saulės apšviesta pusė ir atvėsta tamsioji.

Temperatūra iš Žemės įvertinama panašiu principu, kaip IR termometruose – stebint kaip smarkiai kūnas spinduliuoja infraraudonojoje spektro dalyje.

Manoma, kad metaliniame paviršiuje yra ir plotelių, padengtų uolienomis. Naujausi asteroido spektro sugerties linijų tyrimai rodo, kad jame gali būti ir vandens molekulių. Šie rezultatai net sukėlė abejonių, ar Psichė tikrai yra metalinis planetos branduolys. Bet branduolio teoriją galima išgelbėti, darant prielaidą, kad vandenį asteroidan atnešė vėliau jame nukritę meteoritai ir kometos.

3D spausdintuvu atspausdintas Psichės modelis. Spalvos tikrovės neatitinka.

Apytikslė objekto forma ir dydis buvo įvertinti, naudojant kelis metodus: radaru gautą informaciją (Arecibo observatorijoje), duomenis, gautus kūnui užtemdant fonines žvaigždes (okultacijos), ir stebint, kaip kinta asteroido regimasis ryškis jam sukantis apie savo ašį.

Viską apibendrinus panašu, kad kūnas yra gan netaisyklingas, bet maždaug sutelpa į elipsoidą, kurio dydis 280 x 230 x 190 km, paviršiuje turi dvi dideles į kraterius panašias įdubas. Turintys priėjimą prie 3D spausdintuvo, gali atsisiųsti ir patys atsispausdinti, pagal šiuos duomenis tyrėjų sukurtą Psichės modelį.

Psichė yra pakankamai masyvi, kad sukeltų pastebimus praskriejančių asteroidų trajektorijų pakitimus. Tai suteikia galimybę įvertinti jos masę. Tiksliai išmatavus mažesnių asteroidų orbitas prieš ir po prasilenkimo su Psiche apskaičiuota, kad jos masė yra didesnė nei 20 zetagramų (2 \times 10^{19} kg). Skaičiuotuvas rodo, kad, jei visa ši masė yra metalas, tai jo užtektų 2,7 milijonams milijardų (2 \times 10^{19} / 7300 = 2,7 \times 10^{15}) Eifelio bokštų pastatyti, ir dar liktų.

Tiek informacijos apie asteroidą turime iš antžeminių stebėjimų. Daug daugiau įdomybių galėtų atskleisti jį pasiekęs kosminis aparatas, todėl NASA ir ėmėsi planų tokį pasiųsti.

Misija

Planuojamas kosminis aparatas turėtų būti paleistas 2022 m. vasarą. Po metų jis praskrietų Marsą, 2026 m. pasiektų Psichę. Perėjęs į orbitą, asteroidą tyrinėtų beveik dvejus metus, galiausiai priartėdamas iki 85 km atstumo nuo metalinio Psichės paviršiaus.

Erdvėlaivis turės joninį variklį. Informacijos perdavimui į Žemę naudos ne vien radijo bangas, bet ir lazerio šviesą. Šis naujoviškas komunikacijos būdas smarkiai padidins informacijos perdavimo greitį ir sutrumpins laukimą, kurį turi iškęsti nekantrūs mokslininkai, laukdami, kol duomenys pasieks Žemę.

Tarp mokslinių prietaisų numatoma įdėti magnetometrą, gama ir neutronų spektrometrus, įvairiuose spektro ruožuose vaizdus fiksuojančias kameras.

Šio kosminio aparato surinkti duomenys padėtų patvirtinti arba paneigti iškeltas idėjas apie Psichės praeitį ir dabartį.

Jeigu misija į Psichę bus nesėkminga, mokslininkams, tiriantiems planetų gelmes, liktų planas C – pastatyti Mirties žvaigždę ir jos lazeriu nugarinti Marso mantiją. Reikia pripažinti, kad skamba taip pat neįtikimai kaip plano A kova su požemių pabaisomis 🙂

P.S. Galvojantiems apie resursų išgavimą, šį asteroidą „Asterank“ įvertino 27 milijardų dolerių verte.


Parengta pagal:

www.nasa.gov/psyche

www.jpl.nasa.gov/missions/psyche/

sese.asu.edu/research/psyche

sese.asu.edu/sites/default/files/psyche_asteroid_mission_faqs.pdf

outreach.naic.edu/ao/blog/radar-observations-and-shape-model-asteroid-16-psyche

uanews.arizona.edu/story/psyche-unexpected-discoveries-metal-world

ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=16

en.wikipedia.org/wiki/16_Psyche

Techo naujienos į Jūsų el. pašo dėžutę: