Bir sanatçının güneş sistemindeki metal bakımından zengin asteroitlerin en büyüğü olan Psyche’yi tasviri. Kredi: NASA/JPL-Caltech/ASU
Bilim adamları, asteroit Psyche’nin büyük bir saf demir topu olabileceğini düşündüler, ancak yeni araştırmalar, muhtemelen gizli bir kayalık bileşen barındırdığını gösteriyor.
Asteroit 16 Psyche, NASA Brown ve Purdue üniversitelerinden araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, 2026’da bir uzay aracıyla ziyaret etmeyi planlıyor, bilim adamlarının tahmin ettiğinden daha az ağır metal ve daha sert kaya olabilir.
arasındaki asteroit kuşağında güneşin etrafında dönen Psyche Mars ve Jüpiter, diğer asteroitlerin çoğunu oluşturan silikat kayaların aksine esas olarak demir ve nikelden oluşan M tipi asteroitlerin en büyüğüdür. Ancak Dünya’dan bakıldığında, Psyche bileşimi hakkında karışık sinyaller gönderir.
Yansıttığı ışık, bilim adamlarına yüzeyin gerçekten de çoğunlukla metal olduğunu söyler. Bu, Psyche’nin ilkel bir gezegensel cismin açıkta kalan demir çekirdeği olabileceği varsayımına yol açtı – kayalık kabuğu ve mantosu eski bir çarpışma tarafından havaya uçtu. Ancak, Psyche’nin kütle ve yoğunluğunun ölçümleri farklı bir hikaye anlatıyor. Yerçekiminin komşu cisimleri çekme şekli, Psyche’nin dev bir demir parçasının olması gerekenden çok daha az yoğun olduğunu gösteriyor. Dolayısıyla, Psyche gerçekten tamamen metal ise, oldukça gözenekli olması gerekir – biraz boşluk ve katı metalin neredeyse eşit parçaları olan dev bir çelik yünü topu gibi.
Ph.D. Fiona Nichols-Fleming, “Bu çalışma ile yapmak istediğimiz şey, Psyche boyutunda bir demir gövdenin %50’ye yakın gözenekliliği sürdürmesinin mümkün olup olmadığını görmekti” dedi. Brown’da öğrenci ve çalışmanın baş yazarı. “Bunun pek olası olmadığını gördük.”
NASA’nın uzak bir metal asteroide yönelik Psyche misyonu, devrim niteliğinde bir Derin Uzay Optik İletişimi (DSOC) paketi taşıyacak. Kredi: NASA/JPL-Caltech/ASU
Dergide yayınlanan çalışma için JGR: GezegenlerNichols-Fleming, Brown’da yardımcı doçent olan Alex Evans ve Purdue profesörleri Brandon Johnson ve Michael Sori ile çalıştı. Ekip, büyük bir demir gövdenin gözenekliliğinin zaman içinde nasıl gelişeceğini tahmin etmek için metalik demirin bilinen termal özelliklerine dayanan bir bilgisayar modeli oluşturdu.
Model, oldukça gözenekli kalması için Psyche’nin iç sıcaklığının oluşumundan çok kısa bir süre sonra 800 Kelvin’in altına soğuması gerektiğini gösteriyor. Bunun üzerindeki sıcaklıklarda, demir o kadar dövülebilir olurdu ki, Psyche’nin kendi yerçekimi, kütlesi içindeki gözenek boşluğunun çoğunu çökertebilirdi. Araştırmacılar, erken güneş sistemindeki koşullar hakkında bilinenlere dayanarak, Psyche boyutunda (yaklaşık 140 mil çapında) bir vücudun bu kadar hızlı soğumasının son derece olası olmadığını söylüyor.
Ek olarak, oluşumundan sonra Psyche’ye gözeneklilik katmış olabilecek herhangi bir olay – örneğin büyük bir etki – muhtemelen Psyche’yi 800 K’nin üzerine çıkaracaktı. Dolayısıyla, yeni ortaya çıkan herhangi bir gözenekliliğin sürmesi pek mümkün olmayacaktı.
Birlikte ele alındığında, sonuçlar Psyche’nin muhtemelen gözenekli, tamamen demir bir gövde olmadığını gösteriyor, araştırmacılar sonucuna varıyor. Daha büyük olasılıkla, yoğunluğunu aşağı çeken gizli bir kayalık bileşen barındırıyor. Ancak Psyche’nin kayalık bir bileşeni varsa, Dünya’dan bakıldığında yüzeyi neden bu kadar metalik görünüyor? Araştırmacılar, birkaç olası açıklama olduğunu söylüyor.
Bu olasılıklardan biri ferrovolkanizmdir – demir püskürten yanardağlar. Araştırmacılar, Psyche’nin aslında kayalık bir manto ve demir çekirdekli farklılaşmış bir vücut olduğunu söylüyor. Ancak yaygın ferrovolkanik aktivite, büyük miktarda Psyche’nin çekirdeğini yüzeye çıkarmış ve kayalık mantosunun üzerine demir bir kaplama yerleştirmiş olabilir. Johnson ve Evans tarafından yapılan önceki araştırmalar, Psyche gibi bir vücutta ferrovolkanizmanın mümkün olduğunu göstermiştir.
Durum ne olursa olsun, bilim adamları yakında bu gizemli asteroidin çok daha net bir resmini elde edecekler. Bu yılın ilerleyen saatlerinde NASA, asteroit kuşağına dört yıllık bir yolculuğun ardından Psyche ile buluşacak bir uzay aracı başlatmayı planlıyor.
Nichols-Fleming, “Görev heyecan verici çünkü Psyche çok tuhaf ve gizemli bir şey” dedi. “Yani görevin bulduğu her şey güneş sistemi için gerçekten önemli yeni veri noktaları olacak.”
Kaynak: “Metalik Asteroitlerde Gözeneklilik Evrimi: Asteroid 16 Psyche’nin Kökeni ve Termal Tarihi için Etkiler”, Fiona Nichols-Fleming, Alexander J. Evans, Brandon C. Johnson ve Michael M. Sori, 1 Şubat 2022, JGR Gezegenleri.
DOI: 10.1029/2021JE007063
