Các nhà thiên văn đã tạo ra bản đồ chi tiết nhất về bề mặt của 16-Psyche, một tiểu hành tinh mà các nhà khoa học tin rằng có thể nắm giữ manh mối về cách các hành tinh hình thành trong hệ mặt trời của chúng ta. dựa theo giấy Được đăng trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý, 16-Psyche có bề mặt khoáng, cát và đá rất đa dạng cho thấy lịch sử của nó có thể bao gồm các vụ phun trào khoáng chất, cũng như va chạm với các thiên thể khác. Tiểu hành tinh này là trọng tâm của sứ mệnh Psyche của NASA, sẽ được phóng vào cuối năm nay.

như chúng tôi là Tôi đã đề cập trước đó16 nhà ngoại cảm Tiểu hành tinh loại M. (nghĩa là nó có hàm lượng kim loại cao) quay quanh mặt trời trong vành đai tiểu hành tinh chính, giống một củ khoai tây một cách bất thường. Giả thuyết được ưa chuộng từ lâu là Psyche là lõi khoáng chất lộ ra của một hành tinh (một hành tinh nhỏ) từ những ngày đầu của hệ mặt trời, với lớp vỏ và lớp phủ của nó bị lột ra do va chạm (hoặc nhiều lần va chạm) với các vật thể khác. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã kết luận rằng các ước tính về khối lượng và mật độ không tương ứng với Dư lượng kim loại. Thay vào đó, nó có thể là một hỗn hợp phức tạp của khoáng chất và silicat.

Ngoài ra, tiểu hành tinh này có thể từng là vật thể ban đầu của một loại thiên thạch đá và sắt nhất định, những thiên thạch này vỡ ra và định hình lại để tạo thành hỗn hợp kim loại và silicat. hoặc có thể một cái gì đó giống như 1 loạtmột hành tinh lùn trong vành đai tiểu hành tinh giữa quỹ đạo của sao Hỏa và sao Mộc – ngoại trừ 16 Psyche có thể đã trải qua thời kỳ núi lửa sắt trong quá trình nguội lạnh, để lại các khoáng chất giàu có trong các trung tâm núi lửa đó.

Từ lâu, các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng lõi kim loại nằm sâu như các hành tinh trên cạn như Trái đất. Nhưng những lõi này bị chôn vùi quá xa dưới lớp vỏ và lớp vỏ đá để các nhà nghiên cứu có thể phát hiện ra. Là vật thể khoáng chất duy nhất từng được phát hiện, Psyche mang đến cơ hội lý tưởng để làm sáng tỏ cách các hành tinh đá trong Hệ Mặt trời của chúng ta (Trái đất, sao Thủy, sao Kim và sao Hỏa) hình thành. NASA đã đồng ý nhiệm vụ bản thân Vào năm 2017, với mục đích đưa một tàu vũ trụ quay quanh tiểu hành tinh và thu thập dữ liệu quan trọng về các thuộc tính của nó.

Các nỗ lực lập bản đồ trước đây dựa vào việc đo lường ánh sáng hồng ngoại bật ra khỏi bề mặt tiểu hành tinh bằng nhiều kính thiên văn khác nhau trên thế giới. Năm ngoái, các nhà thiên văn học đã tạo ra một bản đồ bề mặt Psyche có độ phân giải cao hơn nhiều, dựa trên dữ liệu quan sát năm 2019 được thu thập bởi tất cả 66 ăng-ten vô tuyến của Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ở Chile.

Bằng cách kết hợp tất cả các tín hiệu này thành một tín hiệu nhân tạo duy nhất, nhóm nghiên cứu đã đạt được độ phân giải tương đương với kính thiên văn có đường kính 16 km (10 dặm) – khoảng 20 dặm / pixel. Quan điểm này cho phép họ giải quyết nhiều sự khác biệt về thành phần trên bề mặt tiểu hành tinh. Sử dụng cái này để tạo một tệp Bản đồ phát thải nhiệt Từ bề mặt của tiểu hành tinh với độ chính xác cao mẫu vật 3 chiều bản thân.

Bản đồ mới nhất này dựa trên hàng trăm kịch bản được máy tính mô phỏng, mỗi kịch bản có sự pha trộn khác nhau của thành phần vật chất bề mặt, có tính đến vòng quay của tiểu hành tinh. Sau đó, nhóm nghiên cứu so sánh những mô phỏng đó với lượng nhiệt phát ra thực tế trong dữ liệu ALMA để xác định bản đồ có khả năng xảy ra nhất trên bề mặt của 16-Psyche.

Kết quả: tiểu hành tinh rất giàu khoáng chất, nhưng sự phân bố trên bề mặt của nó lại khác nhau. Sự phân bố đa dạng tương tự của các silicat cho thấy rằng 16-Psyche có thể đã có một lớp phủ giàu silic. Hơn nữa, vật chất ở đáy miệng núi lửa thay đổi nhiệt độ nhanh hơn so với dọc theo rìa khi tiểu hành tinh đang quay. Các tác giả cho rằng những miệng núi lửa này có thể chứa trầm tích (“vũng”) cát hạt mịn. Điều này hơi ngạc nhiên vì khối lượng của 16-Psyche và lực hấp dẫn mạnh hơn, so với các tiểu hành tinh nhỏ hơn có chứa vật chất hạt mịn.

“Những dữ liệu này cho thấy bề mặt của Psyche không đồng nhất, với sự khác biệt rõ rệt về thành phần” Simon Marchi nói của Viện Nghiên cứu Tây Nam, một nhà nghiên cứu nhiệm vụ Psyche không tham gia vào nghiên cứu hiện tại. “Một trong những mục tiêu chính trong sứ mệnh của Psyche là nghiên cứu thành phần bề mặt của tiểu hành tinh bằng cách sử dụng tia gamma, máy quang phổ neutron và máy ảnh màu. Vì vậy, khả năng xảy ra các biến thể thành phần là điều mà nhóm Khoa học Psyche đang mong muốn nghiên cứu thêm.”

DOI: Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý, 2022. 10.1029 / 2021JE007091 / a> (Về DOIs).