كشف علماء الفلك عن الخريطة الأكثر تفصيلاً للكويكب سايكي حتى الآن

أنتج علماء الفلك الخريطة الأكثر تفصيلاً حتى الآن لسطح 16-Psyche ، وهو كويكب يعتقد العلماء أنه يمكن أن يحمل أدلة على كيفية تشكل الكواكب في نظامنا الشمسي. وفقا ل ورق نُشر في مجلة البحوث الجيوفيزيائية ، يحتوي 16-Psyche على سطح متنوع للغاية من المعدن والرمل والصخور مما يشير إلى أن تاريخه يمكن أن يشمل الانفجارات المعدنية ، فضلاً عن اصطدامه بالأجرام السماوية الأخرى. الكويكب هو محور مهمة Psyche التابعة لوكالة ناسا ، والتي سيتم إطلاقها في وقت لاحق من هذا العام.

كما نحن ذكرت سابقا، 16 نفسية كويكب من النوع M. (بمعنى أنه يحتوي على نسبة عالية من المعدن) يدور حول الشمس في حزام الكويكبات الرئيسي ، بشكل غير عادي يشبه البطاطس. الفرضية المفضلة منذ فترة طويلة هي أن Psyche هو اللب المعدني المكشوف لكوكب أولي (كوكب صغير) من الأيام الأولى لنظامنا الشمسي ، مع تجريد القشرة والعباءة عن طريق الاصطدام (أو الاصطدامات المتعددة) بأشياء أخرى. في السنوات الأخيرة ، خلص العلماء إلى أن تقديرات الكتلة والكثافة لا تتوافق مع بقايا معدنية بالكامل. بدلاً من ذلك ، من المرجح أن يكون مزيجًا معقدًا من المعادن والسيليكات.

بدلاً من ذلك ، ربما كان الكويكب يومًا ما جسمًا أصليًا لفئة معينة من النيازك الصخرية والحديدية ، تلك التي تحطمت وأعيد تكوينها لتشكل مزيجًا من المعدن والسيليكات. أو ربما شيء مثل 1 سيريس، وهو كوكب قزم في حزام الكويكبات بين مداري المريخ والمشتري – باستثناء 16 ربما يكون سايكي قد شهد فترة من البراكين الحديدية أثناء التبريد ، تاركًا معادن عالية التخصيب في تلك المراكز البركانية.

لطالما اشتبه العلماء في أن النوى المعدنية تكمن في أعماق الكواكب الأرضية مثل الأرض. لكن هذه النوى مدفونة بعيدًا جدًا تحت الوشاح والقشور الصخرية حتى يتمكن الباحثون من اكتشافها. نظرًا لأن الجسم المعدني الوحيد الذي تم اكتشافه ، يوفر Psyche فرصة مثالية لإلقاء الضوء على كيفية تشكل الكواكب الصخرية في نظامنا الشمسي (الأرض وعطارد والزهرة والمريخ). وافقت ناسا مهمة النفس في عام 2017 ، بهدف إرسال مركبة فضائية للدوران حول الكويكب وجمع بيانات مهمة حول خصائصه.

اعتمدت جهود رسم الخرائط السابقة على قياس ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي يرتد عن سطح الكويكب باستخدام تلسكوبات مختلفة حول العالم. في العام الماضي ، أنتج علماء الفلك خريطة سطحية لـ Psyche بدقة أعلى بكثير ، استنادًا إلى بيانات الرصد لعام 2019 التي تم جمعها بواسطة جميع الهوائيات الراديوية الـ 66 لمجموعة Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) في تشيلي.

من خلال دمج كل هذه الإشارات في إشارة اصطناعية واحدة ، حقق الفريق الدقة المكافئة لتلسكوب يبلغ قطره 16 كيلومترًا (10 أميال) – حوالي 20 ميلًا لكل بكسل. مكنهم هذا الرأي من حل العديد من الاختلافات التركيبية على سطح الكويكب. استخدموا هذا لإنشاء ملف خريطة الانبعاثات الحرارية من سطح الكويكب وبدقة عالية نموذج 3D النفس.

تستند هذه الخريطة الأخيرة إلى مئات السيناريوهات المحاكية بالكمبيوتر ، كل منها يضم مزيجًا مختلفًا من تركيبة المواد السطحية ، مع مراعاة دوران الكويكب. ثم قارن الفريق تلك المحاكاة بالانبعاثات الحرارية الفعلية في بيانات ALMA لتحديد الخريطة الأكثر احتمالية لسطح 16-Psyche.

النتائج: الكويكب غني بالمعادن ، لكن يختلف توزيعه عبر سطحه. يشير توزيع متنوع مماثل للسيليكات إلى أن 16-Psyche ربما كان لها غطاء غني بالسيليكات. علاوة على ذلك ، فإن المادة الموجودة في قاع الفوهات تغير درجة الحرارة بشكل أسرع من طول الحافة أثناء دوران الكويكب. يقترح المؤلفون أن تلك الفوهات قد تحتوي على رواسب (“برك”) من الرمل الناعم الحبيبات. هذا مثير للدهشة بعض الشيء نظرًا لكتلة 16-Psyche وجاذبيتها الأقوى ، مقارنةً بالكويكبات الأصغر التي تحتوي على مواد دقيقة الحبيبات.

“تظهر هذه البيانات أن سطح Psyche غير متجانس ، مع وجود اختلافات ملحوظة في التكوين ،” قال سيمون مارشي من معهد ساوث ويست للأبحاث ، وهو باحث مشارك في مهمة Psyche لم يشارك في الدراسة الحالية. “أحد الأهداف الأساسية لمهمة Psyche هو دراسة تكوين سطح الكويكب باستخدام أشعة غاما ومقياس الطيف النيوتروني ومصور الألوان. لذا ، فإن احتمال وجود التغايرات التركيبية هو أمر يتوق فريق Psyche Science لدراسته أكثر.”

DOI: Journal of Geophysical Research، 2022. 10.1029 / 2021JE007091 / أ> (حول DOIs).