Det døde, metalliske hjerte i en gammel, udslettet Mars cirkler solen - og i 2022 lancerer NASA en mission til asteroidebæltet for at udforske det. Psyche-rumfartøjet, der vil besøge en asteroide med samme navn, bestod for nylig sin foreløbige designanmeldelse ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. I næste måned beslutter NASAs hovedkvarter, om Arizona State University-ledede projekt skal have tilladelse til at begynde at bøje metal til rumfartøjet.
Fordi mål-asteroiden er sådan en underlig, fremmed genstand, er missionen en sand udforskning. Planetforskere har ingen idé om, hvad de finder, når de kommer dertil, så de er nødt til at planlægge for noget.
”Den nyeste teknik er dyb uvidenhed om, hvad vi forventer at finde, ” siger Jim Bell, stedfortrædende efterforsker for Psyche-missionen. ”Vi prøver at forberede os på enhver begivenhed, uanset hvordan det er. Vores instrumenter vil foretage interessante målinger, observationer og opdagelser, der giver os mulighed for at sætte objektets historie sammen igen. ”
Holdets førende hypotese er, at asteroiden er den en gang smeltede metalliske kerne i en eller anden planetlegeme, der blev ødelagt for længe siden. Ingen ved, hvordan det ser ud - om mængder af mantel stadig hænger fra det; om det vil se markant ud i metal, en jern i jorden i rummet; eller om det vil være dækket af klippe, der ikke kan skelnes med det utrættede øje fra enhver anden asteroide i solsystemet. Og mysteriet med asteroiden Psyche strækker sig ud over dets udseende ind i solsystemets voldelige fortid.
Planetforskere har undersøgt påvirkningsbegivenheder - kollisioner med andre objekter, såsom en meteorit, der smækker ned i jorden og danner et krater - så længe de har studeret planeter. Konsekvensbegivenheder er grundlæggende for studiet af planetdannelse og bestemmelse af en planetoverflades alder, men påvirkningsmodellering har altid involveret stenede kroppe, og for nylig iskolde. Hvordan kan et metallegeme håndtere et blå mærke? Ingen ved virkelig, og modeller mangler de nødvendige inputdata om metalliske genstande for at give pålidelige resultater. Planetforskere studerer menneskeskabte metallegeringer samt metalmeteoritter, der er faldet til Jorden, men at undersøge overfladen af Psyche vil give et hidtil uset billede af metalpåvirkninger i stor skala.
Undersøgelsen af Psyche, et dybt eksotisk objekt, introducerer også nye udtryk til planetvidenskabets ordforråd. Alle kender vulkaner som findes på vores tredje klippe fra solen (og også på Mars). Cryovolcanoes - nogle gange benævnt isvulkaner - kan findes på dværgplaneten Ceres, iskolde yderste solsystemmåner og måske Pluto.
Men Psyche har måske haft ferro vulkaner i sin fortid. ”Ideen er, at Psyche muligvis har bevaret meget af sin varme efter slagprocessen, der rev sin mantel og skorpe, ” siger Bell. ”En måde, hvorpå planeter slipper for deres varme, er gennem vulkanisme. På Jorden er det silikatvulkanisme. På [Jupiters måne] Io er der silikat og også svovlrig vulkanisme. På Psyche ser vi måske på et sted, hvor det for det meste domineres af smeltet jern eller jern og nikkel og måske svovl. ”Forskellige metaller smelter ved forskellige temperaturer, og lommer med smeltet væske fra Psyches undergrund kunne måske have brust ud for længe siden overflade.
”Måske vil vi se beviser på det. Der er måske slet ingen. Men det er sjovt at spekulere, ”siger Bell.
Hvis teamet beviser, at Psyche er en planetarisk kerne, kan alt, hvad man lærer ved asteroiden, ekstrapoleres til planetariske kroppe over hele solsystemet - inklusive Jorden. Rumfartøjet bruger et magnetometer og en gammastråle og neutronspektrometer til at foretage kemiske og magnetiske målinger af asteroiden for at bestemme dens sammensætning, og om det faktisk er en planetarisk kerne. Asteroiden mangler en atmosfære, og om den har et magnetfelt er endnu ikke bestemt. Det, der dog er sikkert, er, at det udsættes for strålingsmiljøet i rummet.
”Forestil dig et konstant regn af partikler med meget energi, der rammer overfladen af denne asteroide, ” siger Patrick Peplowski, en medundersøgelsesmand på missionen. ”Dette indleder en række reaktioner, hvoraf den ene er emissionen af gammastråler.” Forskellige elementer producerer forskellige gammastråleemissioner, og hvis teamet ser en masse jern og nikkel, vil de vide, at Psyche er kernen i en lang -vandt planet.
Antagelse af, at NASA er klar til fremstilling, vil teamet begynde at bygge et rumkvalificeret spektrometer sammen med resten af videnskabsinstrumenterne og selve rumfartøjet. Indtil da bevirker den gådefulde asteroide Psyche med utallige spørgsmål og dyrebare få svar.
”Du flyver ikke en mission på $ 750 millioner, hvis du ved med sikkerhed, hvad svarene er, ” siger Peplowski. Og når missionen er afsluttet, to hundrede millioner miles væk, ved vi måske mere end nogensinde før om planetens centrum under vores fødder.
