Un asteroide único tiene pistas sobre el sistema solar temprano

En el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, los ingenieros han integrado un espectrómetro de neutrones y rayos gamma en la nave espacial Psyche de la agencia. La herramienta ayudará a determinar los elementos que componen su objetivo, un asteroide también llamado Psyche. Crédito: NASA / JPL-Caltech

La misión Psyche de la NASA se lanzará el próximo año, la primera vez que la agencia ha comenzado a explorar un asteroide más rico en minerales que la roca o el hielo.


Han pasado más de 150 años desde que el novelista Julio Verne escribió Journey to the Center of the Earth, pero la realidad aún tiene que ponerse al día con esa aventura de ciencia ficción. Si bien los humanos no pueden hacer un camino hacia el núcleo mineral de nuestro planeta, la NASA tiene como objetivo visitar un asteroide gigante Pueden ser los restos congelados del núcleo fundido de un mundo pasado.

Este asteroide, llamado Psyche, orbita alrededor del Sol en cinturón de asteroides principal, entre Marte y Júpiter. Utilizando datos recopilados de radares terrestres y telescopios ópticos, los científicos creen que Psyche está hecho principalmente de metal. Parte o todo el interior rico en hierro podría haber sido un bloque de construcción planetario temprano que fue despojado de su litosfera exterior cuando chocó repetidamente con otros cuerpos grandes durante la formación temprana del Sistema Solar.

El asteroide, que tiene unas 173 millas (280 kilómetros) de ancho en su punto más ancho, podría ser otra cosa. Podría ser una pieza sobrante de un tipo completamente diferente de cuerpo rico en hierro que se formó a partir de una sustancia rica en minerales en algún lugar del sistema solar.

Psicología: un asteroide único tiene pistas sobre el sistema solar temprano

El generador de imágenes multiespectral de Psyche, en ensamblaje y prueba el 13 de septiembre de 2021, en Malin Space Science Systems en San Diego, California. Crédito: NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS

La misión Psyche de la NASA espera averiguarlo. Programado para su lanzamiento en agosto de 2022, la nave espacial orbitará el asteroide después de él, tomará fotografías, mapeará la superficie y buscará evidencia de un antiguo campo magnético durante dos años. Saiki también estudiará neutrones y rayos gamma de la superficie del asteroide para ayudar a determinar su composición elemental.

Psyche, la primera misión para explorar un asteroide con una superficie que contiene grandes cantidades de metal en lugar de roca o hielo, busca comprender mejor los núcleos de hierro, un bloque de construcción inexplorado de la formación de planetas. También es posible que la misión brinde la primera oportunidad de examinar directamente el interior de un planeta rocoso al observar el interior de un cuerpo planetario previamente estratificado que nunca fue visible. Lo que los científicos están aprendiendo podría arrojar más luz sobre cómo se formaron la Tierra y otros planetas rocosos.

“Hay muchas preguntas fundamentales sin respuesta sobre Psyche”, dijo la investigadora principal de la misión, Lindy Elkins Tanton de la Universidad Estatal de Arizona. “Y con todos los detalles que se agregan a partir de los datos que podemos recopilar desde el terreno, se vuelve cada vez más difícil crear una historia plausible. Realmente no sabemos lo que vamos a ver hasta que lo visitemos, y estaremos asombrado.”

Psicología: un asteroide único tiene pistas sobre el sistema solar temprano

Los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California integraron el instrumento magnetómetro en la nave espacial Psyche de la agencia el 28 de junio de 2021. El instrumento ayudará a determinar si el asteroide Psyche es parte del planeta. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Por ejemplo, las observaciones realizadas en tierra anteriormente llevaron a los científicos a creer que el asteroide era 90% metálico. Una investigación reciente dirigida por Elkins Tanton utilizó mediciones de densidad actualizadas para estimar que el asteroide tiene una probabilidad de entre el 30% y el 60% de metal.

Y los científicos están desconcertados por qué Psyche parece tener un bajo contenido de óxidos de hierro, que son compuestos químicos hechos de hierro y oxígeno. Está poseído por Marte, Mercurio, Venus y la Tierra. “Entonces, si tenemos razón en que Psyche es una mezcla de metal y roca, y esa roca tiene muy poco óxido de hierro, debe haber habido una historia extraña sobre cómo fue creada, porque no encaja con las historias estándar de Elkins Tanton ”, dijo Elkins Tanton.

El secreto del alma

Los científicos tampoco saben dónde está Psyche. Puede haberse originado dentro del cinturón de asteroides principal, pero también es posible que haya nacido en la misma región que los planetas interiores de la Tierra, o en el sistema solar exterior, donde ahora se encuentran planetas gigantes como Júpiter. Ninguna de mis historias de origen sigue un camino simple hacia donde ahora vive Psyche, a 280 millones de millas (450 millones de kilómetros) del Sol.

Los asteroides en general pueden proporcionar información sobre la formación de planetas y cómo funcionaba el sistema solar temprano hace 4.600 millones de años. Pero Psyche es particularmente interesante para los científicos debido a su rareza, con su contenido mineral, alta densidad y baja concentración. óxidos de hierro.

“El hecho de que sea tan inusual cuenta una nueva historia que no habíamos visto antes sobre cómo evolucionan los asteroides”, dijo Bill Bottke, científico de la misión Psyche en el Southwest Research Institute en Boulder, Colorado. “Esta es una parte de la historia que no tenemos en este momento. Al combinar esta pieza con todas las demás piezas que tenemos, continuamos mejorando nuestra historia sobre cómo se formó y evolucionó el sistema solar primitivo”.

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Para ayudar a averiguar el origen del asteroide, la investigación científica de la misión se basará en un magnetómetro, espectrómetros de neutrones y rayos gamma y un generador de imágenes multiespectral. Los científicos saben que un asteroide no genera un campo magnético como lo hace la Tierra, pero si Psyche tuvo un campo magnético en el pasado, todavía se puede registrar en el material de asteroides en la actualidad. Usando sensores montados en un brazo de 6 pies (2 metros), el magnetómetro puede determinar si Seichi todavía está magnetizado. Si es así, esto confirmaría que el asteroide es parte del núcleo de un pequeño planeta primitivo, el componente básico de un planeta primitivo.

Psicología: un asteroide único tiene pistas sobre el sistema solar temprano

Esta ilustración muestra la nave espacial Psyche de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para agosto de 2022. Crédito: NASA / JPL-Caltech / ASU

El espectrómetro de neutrones y el espectrómetro de rayos gamma del orbitador ayudarán a los científicos a determinar los elementos químicos del asteroide. A medida que los rayos cósmicos y las partículas de alta energía afectan la superficie de Psyche, los elementos que componen el material de la superficie absorben energía. Los neutrones y los rayos gamma que se emiten en respuesta pueden ser detectados por un espectrómetro, lo que permite a los científicos comparar sus propiedades con las emitidas por elementos conocidos para determinar de qué está hecha Psyche.

Mientras tanto, un par de cámaras a color conforman el dispositivo de imágenes multiespectrales. El dispositivo de imágenes es sensible a la luz más allá de lo que los humanos pueden ver, utilizando filtros en longitudes de onda ultravioleta e infrarroja cercana. La luz reflejada en estos filtros puede ayudar a identificar los minerales de cualquier material rocoso que pueda estar presente en la superficie de Psyche.

El sistema de comunicaciones de la nave espacial también ayudará con la ciencia. El sistema de radio de banda X se utiliza principalmente para enviar comandos a la nave espacial y recibir datos de ingeniería y científicos de ella. Pero los científicos también pueden analizar cambios sutiles en estas ondas de radio para medir la rotación, oscilación, masa y campo gravitacional de un objeto, proporcionando pistas adicionales sobre la formación y estructura del interior de Psyche.

ojos en uno mismo

Pero antes de que comience cualquiera de estos análisis científicos, habrá imágenes. Para fines de 2025, tres años después del lanzamiento, Psyche estará a la vista del asteroide y el equipo de imágenes estará en alerta máxima.

“Incluso antes de entrar en órbita, comenzaremos a obtener imágenes mucho mejores que las que podemos obtener de los telescopios en el suelo. Comenzaremos a resolver características, viendo grandes cráteres, cráteres, tal vez cadenas montañosas. ¿Quién sabe lo que veremos? “, dijo Jim Bell de la Universidad del Estado de Arizona, investigador principal adjunto en psicología y líder del equipo de imágenes. “Todo lo que sabemos es que la verdad del alma será más extraña y más hermosa de lo que podemos imaginar”.


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más información:
LT Elkins ‐ Tanton et al, Observaciones, meteoritos y modelos: una evaluación preliminar de la formación y formación de (16) psique, Journal of Geophysical Research: planetas (2020). DOI: 10.1029 / 2019JE006296

Misión Psyche de la NASA: www.nasa.gov/psyche

La frase: Psychology: A Unique Asteroid Holds Evidence for the Early Solar System (2021, 4 de octubre) Recuperado el 4 de octubre de 2021 de https://phys.org/news/2021-10-science-psyche-unique-asteroid-clues. html

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