Мертвое металлическое сердце древнего, стертого Марса окружает Солнце - и в 2022 году НАСА начнет миссию в пояс астероидов, чтобы исследовать его. Космический аппарат «Психея», который посетит одноименный астероид, недавно прошел предварительную проверку проекта в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния. В следующем месяце штаб-квартира НАСА примет решение, давать ли руководству проекта в Университете штата Аризона разрешение на гибку металла для космического корабля.
Поскольку целевой астероид такой странный, инопланетный объект, миссия - это настоящее исследование. Ученые планет не имеют ни малейшего представления, что они найдут, когда доберутся туда, поэтому им нужно планировать что угодно.
«Современное состояние - это глубокое незнание того, что мы ожидаем найти», - говорит Джим Белл, заместитель главного исследователя миссии «Психея». «Мы пытаемся подготовиться к любой ситуации, какой бы она ни была. Наши инструменты сделают интересные измерения, наблюдения и открытия, которые позволят нам собрать воедино историю этого объекта ».
Основная гипотеза команды заключается в том, что астероид - это некогда расплавленное металлическое ядро какого-то планетного тела, разрушенного давно. Никто не знает, как это выглядит - все еще свисают ли с него куски мантии; будет ли он отчетливо выглядеть металлом, железом в космосе; или он будет покрыт камнем, неотличимым от неопытного глаза от любого другого астероида в солнечной системе. И тайна астероида Психея простирается за пределы его появления в жестокое прошлое Солнечной системы.
Ученые-планетологи изучали удары - столкновения с другими объектами, такими как метеорит, врезавшийся в Землю и образующий кратер, - в течение всего времени, пока они изучают планеты. Ударные события имеют основополагающее значение для изучения формирования планет и определения возраста поверхности планеты, но моделирование воздействия всегда включало скалистые тела, а в последнее время - ледяные. Как может металлический корпус справиться с синяками? Никто в действительности не знает, и модели не имеют необходимых входных данных о металлических объектах для получения надежных результатов. Ученые-планетологи изучают искусственные металлические сплавы, а также металлические метеориты, которые упали на Землю, но изучение поверхности Психеи даст беспрецедентную картину металлических воздействий в крупном масштабе.
Исследование Психеи, глубоко экзотического объекта, также вводит новые термины в словарь науки о планетах. Все знакомы с вулканами, найденными на нашей третьей скале от Солнца (и на Марсе также). Криовулканы, иногда называемые ледяными вулканами, можно найти на карликовой планете Церера, на ледяных спутниках внешней солнечной системы и, возможно, на Плутоне.
Но у Психеи могли быть ферро- вулканы в прошлом. «Идея состоит в том, что Психея, возможно, сохранила большую часть своего тепла после процесса удара, который оторвал ее мантию и кору», - говорит Белл. «Один из способов избавления планет от тепла - это вулканизм. На Земле свой силикатный вулканизм. На [луне Юпитера] Ио присутствует силикатный, а также богатый серой вулканизм. В «Психее» мы можем смотреть на место, где в основном преобладают расплавленное железо, или железо, и никель, и, возможно, сера ». Различные металлы плавятся при разных температурах, и карманы расплавленной жидкости из недр Психеи, возможно, уже давно вспыхнули на поверхность.
«Может быть, мы увидим доказательства этого. Может быть, не будет вообще. Но спекулировать весело, - говорит Белл.
Если команда докажет, что Психея - это планетарное ядро, то все, что изучено на астероиде, можно экстраполировать на планетарные тела по всей Солнечной системе, включая Землю. Космический корабль будет использовать магнитометр и гамма-нейтронный спектрометр для химических и магнитных измерений астероида с целью определения его состава и того, является ли он фактически планетарным ядром. У астероида нет атмосферы, и еще предстоит определить, имеет ли он магнитное поле. Однако несомненно то, что он подвергается воздействию радиационной среды космоса.
«Представьте постоянный дождь частиц действительно высокой энергии, падающих на поверхность этого астероида», - говорит Патрик Пепловски, соавтор миссии. «Это инициирует серию реакций, одной из которых является излучение гамма-лучей». Различные элементы производят разные выбросы гамма-лучей, и если команда увидит много железа и никеля, то они будут знать, что Психея является ядром долгого времени. ушедшая планета.
Предполагая, что НАСА даст разрешение на изготовление, команда начнет строительство космического спектрометра, наряду с остальными научными приборами и самим космическим кораблем. До тех пор загадочный астероид Психея манит бесчисленными вопросами и несколькими драгоценными ответами.
«Вы не полетите за миссию в 750 миллионов долларов, если точно знаете, каковы ответы», - говорит Пепловски. И когда миссия будет завершена, на расстоянии двухсот миллионов миль, мы сможем узнать больше, чем когда-либо прежде, о центре планеты под нашими ногами.
