Тайна металлического гиганта: что скрывает астероид Психея
Почти два века астрономы наблюдают за астероидом (16) Психея, но до сих пор не могут прийти к единому мнению о его природе. Это десятый по величине объект в главном поясе между Марсом и Юпитером и крупнейший из известных «металлических» астероидов — его диаметр достигает 225 км. В 2029 году к нему отправится миссия NASA Psyche, которая наконец должна раскрыть его тайну, пишет Phys.org.
Почему Психея так важна
Слово «металлический» в описании астероида может скрывать несколько разных историй происхождения. Возможно, это уцелевший строительный блок ранней планеты, переживший катастрофические столкновения. Или фрагмент тела, которое успело разделиться на ядро и мантию, а затем лишилось каменной оболочки. Есть и альтернативные версии: Психея могла изначально быть богата металлом, либо превратилась в хаотичную смесь металла и камня после множества ударов. От того, какой сценарий верен, зависит наше понимание того, как формировались и разрушались планеты в молодой Солнечной системе.
Кратер как окно в недра
Исследователи из Университета Аризоны в США подошли к разгадке с неожиданной стороны. Они сосредоточились на крупной ударной структуре у северного полюса Психеи — одном из самых заметных кратеров. Логика проста: большие удары «выкапывают» материал из глубины, и по тому, что осталось на поверхности, можно судить о внутреннем строении. Планетолог Намья Байджал объясняет: моделирование формирования этого кратера позволило сделать проверяемые прогнозы о составе астероида, которые сопоставят с реальными измерениями, когда аппарат доберется до цели.
В ходе компьютерных симуляций команда обнаружила критически важный фактор, который часто игнорируют в расчетах, — пористость, то есть долю пустот и трещин в теле астероида. Именно от нее зависит, как именно распределяется энергия удара и какой формы кратер остается на поверхности. Если тело пористое, оно легче сминается, эффективнее гасит удар и формирует более глубокие и крутые кратеры, при этом выбрасывая наружу меньше вещества. Сравнив эти признаки с реальными наблюдениями, ученые смогут отличить слоистое строение от перемешанного.
Исследователи проверяли два базовых сценария. Первый — слоистый: металлическое ядро и тонкая каменная мантия, обнажившаяся после мощного столкновения. Второй — однородная смесь металла и силикатов, возникшая при еще более катастрофическом событии, перемешавшем все содержимое.
Расчеты показали, что кратер диаметром около 48 км и глубиной примерно 5 км мог образоваться при столкновении с космическим телом размером около 5 км. Что интересно, образование такого кратера совместимо с обоими сценариями. Различия проявляются в более тонких деталях — форме, рисунке выбросов и степени уплотнения внутренних областей.
Что покажет Psyche
Космический аппарат Psyche оснащен приборами для изучения поверхности, гравитационного и магнитного полей, химического состава. Новые симуляции дают команде ориентиры для наблюдений: ожидаемые вариации плотности из-за ударов и распределение металлобогатых обломков на поверхности.
Когда аппарат прибудет к цели, геохимики, геологи и специалисты по моделированию объединят усилия. Благодаря новой работе у них будет фора — заранее сформулированные прогнозы, которые помогут быстрее понять, что именно представляет собой Психея: обнаженное ядро древнего зародыша планеты или причудливую смесь, перемолотую бесчисленными космическими столкновениями.
