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Les astronomes ont dévoilé la carte la plus détaillée de l’âme métallique d’un astéroïde à ce jour

Si vous souhaitez mener une étude médico-légale du système solaire, vous pouvez vous diriger vers le principal astéroïde entre la ceinture Mars Et le Jupiter. C’est là que vous pouvez trouver des roches anciennes datant des premiers jours du système solaire. Là, dans le vide glacial de l’espace, loin du soleil, les astéroïdes sont largement insensibles au temps qu’il fait dans l’espace.

Les astronomes se réfèrent parfois aux astéroïdes – et à leurs fragments de météorite tombant sur Terre – comme des capsules temporelles en raison des preuves qu’ils détiennent.

L’astéroïde Psyche est particulièrement intéressant, et la NASA envoie une mission pour enquêter sur le morceau de roche inhabituel.

Avant cette mission, une équipe de chercheurs a combiné les observations de Psyché à partir d’un réseau de télescopes et a conçu une carte de la surface de l’astéroïde.

Les astronomes divisent les astéroïdes en trois catégories. Les astéroïdes carbonés ou de type C sont les plus courants. Ils représentent environ 75% des astéroïdes connus et contiennent de grandes quantités de carbone. Le carbone les rend sombres et leur albédo est faible.

Les astéroïdes de silice ou de type S sont le deuxième type le plus courant. Ils représentent environ 17% des astéroïdes connus et sont principalement constitués de silicate de fer et de magnésium.

Les astéroïdes métalliques ou de type M sont les plus rares de tous les astéroïdes et représentent environ 8 % de tous les astéroïdes connus. Il semble contenir plus de minéraux que les autres types d’astéroïdes, et les scientifiques pensent qu’il est la source des météorites de fer tomber par terre. Les météorites de type M étaient l’une des plus anciennes sources de fer de l’histoire humaine.

Psyché (16 Psyché) est un astéroïde de type M. On l’appelle aussi une planète naine car elle a un diamètre d’environ 220 kilomètres (140 miles). On l’appelle 16 Psyché car c’était la 16e planète mineure découverte. (Les astéroïdes plus gros tels que Psyché sont également appelés planètes mineures.)

(NASA/JPL-Caltech/Université d’État de l’Arizona)

Psyché est parfois appelé un « astéroïde de mine d’or » en raison de la richesse en fer et en nickel qu’il contient. Bien que pour être clair, personne ne pense qu’il est riche en or.

Les visuels de Psyché ne nous disent pas grand-chose. Le VLT de l’Observatoire européen austral a pris quelques photos de l’astéroïde, mais il n’a révélé aucun détail.

L’histoire de Psyché est une histoire d’incertitude. Pendant longtemps, les astronomes ont pensé qu’il s’agissait du noyau de fer exposé d’un objet beaucoup plus grand. Dans cette hypothèse, une forte collision ou une série de collisions a dépouillé la croûte et le manteau du corps.

L’objet le plus grand était complètement discernable et mesurait environ 500 kilomètres (310 mi) de diamètre. Avec la croûte et le manteau disparus, seul le noyau riche en fer est resté.

Cette idée n’a pas suscité beaucoup d’attention au fil du temps et les astronomes ont continué à la remarquer. Les preuves ont montré qu’il n’était pas assez dense pour être du fer solide et probablement poreux.

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D’autres chercheurs ont suggéré que Psyché a été en quelque sorte perturbé puis reconstitué sous la forme d’un mélange de minéraux et de silicates. Une étude a indiqué Cette Psyché n’est pas aussi riche en minéraux que la pensée et plus qu’un tas de décombres. Dans ce scénario, les collisions avec les astéroïdes de type C les plus courants ont déposé une couche de carbone et d’autres matériaux sur la surface de Psyché.

L’idée la plus farfelue derrière les origines de Psyché est la notion volcanique de fer. une Une étude de 2019 a fourni des preuves Ce Saeki était autrefois un point de fusion. Dans ce scénario, les couches externes se sont refroidies et ont formé des fissures de contrainte, et le noyau en fusion flottant a éclaté sous forme de volcans de fer.

La seule façon de savoir avec certitude ce qu’est Psyché est d’aller la regarder. C’est ce que fait la NASA.

La mission s’appelle Psyché et devrait être lancée à l’automne 2022. Le vaisseau spatial s’appuiera sur la propulsion solaire et électrique et sur une manœuvre gravitationnelle avec Mars pour atteindre Psyché en 2026.

Il faudra 21 mois pour étudier l’astéroïde et suivra quatre trajectoires orbitales distinctes, chaque trajectoire successive plus proche que la précédente.

Illustration de la sonde Psyche près de l’astéroïde Psyche. (NASA/JPL-Caltech/Université d’État de l’Arizona)

À l’approche de l’astéroïde, il se concentrera sur divers objectifs scientifiques.

Une équipe de chercheurs a construit une nouvelle carte de la surface de Psyché pour aider à préparer la mission.

La carte est dans un document de recherche publié dans Journal of Geophysical Research: Planètes. l’adresse est « La surface hétérogène de l’astéroïde (16) psychique,Et l’auteur principal est Saverio Cambioni du Département des sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes (EAPS) du MIT.

« La surface de Psyché est très hétérogène », Cambioni Il a dit Dans un communiqué de presse. « C’est une surface sophistiquée, et ces cartes confirment que les astéroïdes riches en métaux sont des mondes intrigants et mystérieux. C’est une autre raison d’attendre avec impatience la mission de Psyché sur les astéroïdes. »

Dans cette étude, les auteurs ont utilisé Grand Groupe Atacama Millimètre / Mètre (ALMA) pour un meilleur regard sur 16 médiums. ALMA est un radiotélescope composé de 66 antennes à haute résolution. Les antennes séparées agissent ensemble comme un interféromètre à haute résolution.

ALMA fonctionne avec des longueurs d’onde sensibles à la température et à certaines propriétés électriques des matériaux à la surface de Psyché.

« Les signaux des antennes ALMA peuvent être combinés en un signal artificiel équivalent à un télescope d’un diamètre de 16 kilomètres (10 miles) », Il a dit Co-auteur Catherine de Clare, professeure adjointe de sciences planétaires et d’astronomie au Caltech. « Plus le télescope est grand, plus la résolution est élevée. »

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La nouvelle carte est basée sur deux types de mesures. L’un est Inertie thermique, c’est-à-dire le temps qu’il faut à une substance pour atteindre sa température ambiante. L’inertie thermique plus élevée signifie que cela prend plus de temps.

La seconde est constante diélectrique. La constante diélectrique décrit dans quelle mesure les matériaux conduisent la chaleur, l’électricité ou le son. Un matériau à faible constante diélectrique a de mauvaises performances et est un bon isolant et vice versa.

Les chercheurs ont pris les observations d’ALMA sur l’inertie thermique et la constante diélectrique et ont exécuté des centaines de simulations pour voir quelles combinaisons de matériaux pourraient les expliquer. « Nous avons exécuté ces simulations région par région afin de pouvoir identifier les différences dans les propriétés de surface », a déclaré Cambioni. Dit.

Le fer pur a une constante diélectrique infinie. En mesurant la constante diélectrique sur Psyché, les chercheurs peuvent cartographier la surface et identifier les zones les plus riches en fer. Le fer a également une inertie thermique élevée car il est très dense.

Ainsi, la combinaison des mesures de l’inertie thermique et de la constante diélectrique donne une bonne idée des régions de surface présentes dans Psyché qui sont riches en fer et autres métaux.

Les chercheurs appellent une caractéristique particulière sur Bravo Golf Psyché. Cette région a une inertie thermique systématiquement plus faible que les régions d’altitude. Bravo Golf District est la dépression Juste à droite du méridien principal de l’astéroïde dans l’image ci-dessous.

Pourquoi une région de basse altitude a-t-elle une inertie thermique plus faible ? D’autres études montrent que la zone est également lumineuse avec des radars. pourquoi ça? Les chercheurs ont proposé trois possibilités.

Les basses terres peuvent être riches en minéraux mais couvertes de cratères fins et poreux qui réduisent leur inertie thermique par rapport aux hautes terres couvertes de régolithe grossier. L’inertie thermique augmente avec la taille des particules. Dans ce scénario, le régolithe fin se rassemble dans les basses terres.

« Des flaques de matériaux à grains fins ont été observées sur de petits astéroïdes, leur gravité est suffisamment faible pour que des chocs secouent la surface et provoquent l’accumulation de matériaux plus fins », a déclaré Campione. Il a dit. « Mais Psyché est un gros corps, donc si des matériaux à grains fins s’accumulent au fond de la dépression, c’est plutôt intéressant et mystérieux. »

La deuxième hypothèse est que le matériau de surface recouvrant les basses terres est plus poreux que les hautes terres. L’inertie thermique diminue avec l’augmentation de la porosité des roches. Les fractures d’impact peuvent également rendre les basses terres plus poreuses.

La troisième hypothèse est que les basses terres contiennent plus de matériaux riches en silicate que les hautes terres, ce qui leur confère une constante diélectrique inférieure à certaines zones des hautes terres. L’idée est que la dépression Bravo-Golf aurait pu être formée par l’impact d’un collisionneur riche en silicate laissant derrière lui un résidu riche en silicate.

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En général, l’étude a montré que la surface de 16 Psyché est recouverte d’une grande variété de matériaux. Cela ajoute également à d’autres preuves montrant que l’astéroïde est riche en minéraux, bien que l’abondance de minéraux et de silicates varie considérablement d’une région à l’autre.

Cela indique également que l’astéroïde pourrait être le noyau des restes d’un corps distinct qui a perdu sa couverture et sa croûte il y a longtemps.

« En conclusion, nous apportons la preuve que Psyché est un astéroïde riche en minéraux avec une surface hétérogène, présentant à la fois des minéraux et des silicates, et semble avoir évolué par impact », ont déclaré les auteurs. déduire.

Simone Marchi est scientifique au Southwest Research Institute et chercheuse associée pour la mission Psyche de la NASA. Marchi n’a pas participé à cette étude mais suspendu Sur son importance dans un communiqué de presse. « Ces données montrent que la surface de Psyché est hétérogène, avec des différences marquées de composition. L’un des principaux objectifs de la mission de Psyché est d’étudier la composition de la surface de l’astéroïde à l’aide de rayons gamma, d’un spectromètre à neutrons et d’un imageur couleur. La présence potentielle de variations de composition est quelque chose que l’équipe de psychologie est désireuse d’étudier de manière plus significative.

Il appartiendra à la mission Psyche de la NASA de confirmer plus rigoureusement ces découvertes.

Mais envoyer un vaisseau spatial jusqu’à Psyché pour le comprendre plus en détail est plus que Psyché elle-même.

Si Psyché est le noyau restant d’une planète rocheuse distincte, cela révélera quelque chose sur notre planète et sur la formation de corps distincts. Contiendra-t-il certains des mêmes éléments légers que nous nous attendons à trouver dans le noyau de la Terre ? Le noyau de la Terre n’est pas assez dense pour être du fer pur et du nickel. Les scientifiques pensent qu’il contient des éléments plus légers tels que le soufre, le silicium, l’oxygène, le carbone et l’hydrogène.

La mission Psyché déterminera également si l’astéroïde s’est formé dans des conditions oxydantes plus ou plus contractantes que le noyau terrestre. Cela nous en dira plus sur la nébuleuse solaire et le disque protoplanétaire.

Les gens se réfèrent parfois à Psyché comme un astéroïde de mine d’or parce qu’il est riche en minéraux. Tout objet de sa taille contiendrait une énorme quantité de fer, bien que cette valeur ne soit probablement pas atteinte ou atteinte de si tôt.

Mais si la connaissance est aussi précieuse que le fer, 16 Psychés peuvent encore être une mine d’or.

Cet article a été initialement publié par univers aujourd’hui. Lis le article original.