Se você deseja realizar um estudo forense do sistema solar, pode ir para a trilha principal asteróide cinto no meio Marte e Júpiter. Lá você encontrará rochas antigas do início do sistema solar. Lá fora, no vácuo frio do espaço, longe do Sol, os asteróides não são afetados pelo intemperismo espacial.
Os cientistas espaciais às vezes se referem a asteroides – e seus fragmentos de meteoritos que caem na Terra – como cápsulas do tempo por causa das evidências que contêm.
Asteroid Psyche é particularmente interessante, e a NASA está enviando uma missão para estudar a rocha incomum.
Antes desta missão, uma equipe de pesquisadores combinou observações de Psyche com uma série de telescópios e criou um mapa da superfície do asteroide.
Os astrônomos dividem os asteróides em três categorias. Asteróides carbonáceos ou asteróides do tipo C são o tipo mais comum. Eles compõem cerca de 75% dos asteroides conhecidos e contêm grandes quantidades de carbono. O carbono os torna escuros e têm um albedo baixo.
Sílica ou asteróides do tipo S são o segundo tipo mais comum. Eles representam cerca de 17% de todos os asteroides conhecidos e consistem principalmente em silicatos de ferro e magnésio.
Asteróides de metal ou tipo M são os tipos mais raros de asteróides, representando cerca de 8% dos asteróides conhecidos. Eles parecem conter mais metal do que os outros tipos de asteróides, e os cientistas acreditam que eles são a fonte de meteoritos de ferro cair na terra. Os meteoritos do tipo M foram uma das primeiras fontes de ferro na história humana.
Psique (16 Psique) é um asteróide do tipo M. Também é chamado de planeta anão porque tem cerca de 220 quilômetros de diâmetro. É referido como 16 Psique porque foi o 16º planeta menor descoberto. (Asteroides maiores como Psyche também são conhecidos como planetas menores.)
A psique às vezes é chamada de “asteróide de mineração de ouro” porque é rica em ferro e níquel. Para ser claro, ninguém acha que é rico em ouro.
Slides visíveis de Psique não nos dizem muito. O VLT do Observatório Europeu do Sul tirou algumas fotos do asteroide, mas não revelou nenhum detalhe.
A história da psique é uma história de incerteza. Por muito tempo, os astrônomos pensaram que era o núcleo de ferro exposto de um corpo muito maior. Nesta hipótese, uma forte colisão ou série de colisões desnudou a crosta e o manto do corpo.
O corpo maior seria totalmente diferenciado e teria cerca de 500 km (310 milhas) de diâmetro. Depois que a crosta e o manto desapareceram, apenas o núcleo rico em ferro permaneceu.
Essa ideia caiu em desuso ao longo do tempo e os astrônomos continuaram a monitorá-la. Evidências mostraram que não era denso o suficiente para ser ferro sólido e provavelmente é poroso.
Outros pesquisadores sugeriram que Psyche foi de alguma forma perturbada e depois re-enriquecida como uma mistura de metais e silicatos. Um estudo indicou que a Psique não é tão rica em metais quanto o Pensamento e é mais uma bagunça. Nesse cenário, colisões com asteroides mais comuns do tipo C depositaram uma camada de carbono e outros materiais na superfície de Psyche.
A ideia mais exótica por trás das origens de Psyche é a ideia Ferrovolcan. UMA Estudo de 2019 apresentou evidências que Psique já foi uma bolha derretida. Nesse cenário, as camadas externas esfriaram e o estresse rachou, e o núcleo derretido flutuante entrou em erupção como vulcões de ferro.
A única maneira de saber com certeza o que é Psique é ir vê-la. Então é isso que a NASA faz.
A missão é chamada Psyche e está programada para ser lançada no outono de 2022. A espaçonave contará com propulsão solar-elétrica e manobras assistidas por gravidade com Marte para chegar a Psyche em 2026.
Ele passará 21 meses estudando o asteroide, seguindo quatro órbitas separadas, cada uma mais próxima que a anterior.
Uma ilustração da sonda Psyche perto do asteróide Psyche. (NASA/JPL-Caltech/ASU)
À medida que se aproxima do asteroide, ele se concentrará em outros alvos científicos.
Uma equipe de pesquisadores criou um novo mapa da superfície de Psyche em preparação para a missão.
O mapa é publicado em um artigo no Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas. O título é “A superfície heterogênea do asteróide (16) Psique,‘ e o autor principal é Saverio Cambioni do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias (EAPS) do MIT.
“A superfície de Psique é muito heterogênea”, diz Cambioni disse em um comunicado de imprensa. “É uma superfície desenvolvida, e esses mapas confirmam que os asteroides ricos em metais são mundos enigmáticos interessantes. Esta é outra razão para aguardar a missão Psyche neste asteroide.”
Neste estudo, os autores usaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para dar uma olhada melhor em 16 Psyche. O ALMA é um radiotelescópio composto por 66 antenas de alta precisão. As antenas separadas trabalham juntas como um interferômetro de alta resolução.
O ALMA opera em comprimentos de onda sensíveis à temperatura e algumas propriedades elétricas dos materiais na superfície de Psyche.
“Os sinais das antenas do ALMA podem ser combinados em um sinal sintético equivalente a um telescópio de 16 quilômetros (10 milhas) de diâmetro.” disse A coautora Katherine de Kleer, professora assistente de ciência planetária e astronomia na Caltech. “Quanto maior o telescópio, maior a resolução.”
O novo mapa é baseado em dois tipos de medições. um é inércia térmica, quanto tempo leva para uma substância atingir a temperatura de sua vizinhança. Maior inércia térmica significa que dura mais tempo.
O segundo é o constante dielétrica. A constante dielétrica descreve quão bem um material conduz calor, eletricidade ou som. Um material com baixa constante dielétrica é um mau condutor e um bom isolante e vice-versa.
Os pesquisadores usaram as observações da inércia térmica e constante dielétrica do ALMA e realizaram centenas de simulações para ver quais combinações de materiais poderiam explicá-las. “Fizemos essas simulações área por área para ver diferenças nas propriedades da superfície”, disse Cambioni diz.
O ferro puro tem uma constante dielétrica infinita. Ao medir a constante dielétrica em Psyche, os pesquisadores conseguiram mapear a superfície e localizar regiões mais ricas em ferro. O ferro também tem uma alta inércia térmica porque é muito denso.
Assim, a combinação de medições de inércia térmica e constante dielétrica dá uma boa ideia de quais regiões da superfície de Psique são ricas em ferro e outros metais.
Os pesquisadores chamam uma característica estranha em Psique de região do Golfo Bravo. Esta região tem uma inércia térmica sistematicamente menor do que as regiões serranas. A região do Golfo Bravo é a depressão diretamente à direita do meridiano principal do asteróide na imagem abaixo.
Por que uma área baixa tem menos inércia térmica? Outros estudos mostram que a região também é brilhante por radar. Por que é que? Os pesquisadores apresentaram três possibilidades.
As terras baixas podem ser ricas em metal, mas cobertas com regolito fino e poroso que reduz sua inércia térmica em comparação com as terras altas cobertas de regolito mais grosseiro. A inércia térmica aumenta com o tamanho da partícula. Nesse cenário, o regolito de granulação fina teria se acumulado nas terras baixas.
“Lagoas de material de granulação fina foram vistas em pequenos asteroides cuja gravidade é baixa o suficiente para que os impactos agitem a superfície e coletem materiais mais finos”, disse Cambioni. disse. “Mas Psyche é um corpo grande. Então, se o material de grão fino se acumulou no fundo do poço, isso é interessante e um tanto misterioso.”
A segunda hipótese é que o material da superfície que cobre as terras baixas é mais poroso do que as terras altas. A inércia térmica diminui com o aumento da porosidade da rocha. Fraturas de impacto também podem tornar as terras baixas mais porosas.
A terceira hipótese é que as terras baixas têm mais materiais siliciosos do que as terras altas, dando-lhes uma constante dielétrica menor do que algumas áreas das terras altas. A ideia é que a depressão do Golfo Bravo poderia ter sido formada por impacto com um impactador silicioso e teria deixado resíduos siliciosos.
No geral, o estudo mostra que a superfície de 16 Psyche é coberta com uma variedade de materiais. Também se soma a outras evidências que mostram que o asteroide é rico em metais, embora a abundância de metais e silicatos varie significativamente em diferentes regiões.
Também sugere que o asteroide pode ser um remanescente de um corpo diferenciado que perdeu seu manto e crosta há muito tempo.
“Em resumo, fornecemos evidências de que Psyche é um asteroide rico em metais com uma superfície heterogênea, contendo materiais metálicos e de silicato, e parece ter evoluído através de impactos”, disseram os autores. concluir.
Simone Marchi é pesquisadora associada do Southwest Research Institute e co-investigadora da missão Psyche da NASA. No entanto, Marchi não esteve envolvido neste estudo comentou sobre sua importância em um comunicado de imprensa. “Esses dados indicam que a superfície de Psique é heterogênea, com possíveis variações notáveis na composição. Um dos principais objetivos da missão Psyche é estudar a composição da superfície do asteroide usando seu espectrômetro de raios gama e nêutrons e um imageador colorido. Então, a possível presença de heterogeneidade composicional é algo que a equipe da Psyche Science está interessada em investigar mais.”
Cabe à missão Psyche da NASA confirmar esses resultados com mais rigor.
Mas enviar uma nave espacial até Psique para entender melhor isso significa mais do que apenas a própria Psique.
Se Psique for o núcleo remanescente de um planetesimal diferenciado e rochoso, revelará algo sobre nosso planeta e como os corpos diferenciados se formam. Ele conterá alguns dos mesmos elementos de luz que esperamos encontrar no núcleo da Terra? O núcleo da Terra não é denso o suficiente para consistir de ferro e níquel puros. Os cientistas acreditam que contém elementos mais leves como enxofre, silício, oxigênio, carbono e hidrogênio.
A missão Psyche também determinará se o asteroide foi formado sob condições mais oxidantes ou mais redutoras do que o núcleo da Terra. Isso nos dirá mais sobre a nebulosa solar e o disco protoplanetário.
As pessoas às vezes se referem a Psyche como o asteroide da mineração de ouro porque é muito rico em metais. Um objeto de seu tamanho conteria uma enorme quantidade de ferro, embora seja improvável que esse valor seja percebido ou acessível em breve.
Mas se o conhecimento é tão valioso quanto o ferro, então 16 Psique ainda pode ser uma mina de ouro.
Este artigo foi originalmente publicado por universo hoje. Leia isso artigo original.
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