يستخدم العلماء تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) حدد أحد مكونات الماء على الكويكب الغامض الغني بالمعادن Psyche. تشير النتائج إلى أن الماء موجود على شكل صدأ، ويمكن أن يلقي الضوء على تكوين هذا الجسم الغامض.
الكويكب 16 النفس وهو أمر غير معتاد بالنسبة لحزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري. كان يُعتقد سابقًا أن الجسم الذي يبلغ طوله 280 كيلومترًا، على شكل حبة البطاطس، معدني بالكامل. وقد دفع سطح Psyche الفائق السطوع الباحثين إلى اقتراح أن الكويكب ربما كان النواة الغنية بالحديد لكوكب كوكبي (لبنة بناء كوكبية) ويمكن أن يكشف عن كيفية تشكل الأرض والكواكب الأرضية الأخرى. وقدرت قيمة المكونات المعدنية النادرة للكويكب بـ 100 تريليون دولار – منجم ذهب حقيقي في الفضاء.
في الواقع، كانت هذه الفرضية حول تكوين الصخرة هي التي حفزت أبحاث ناسا المستمرة. مهمة النفستم إطلاقه في أكتوبر 2023، ومن المقرر أن يصل إلى الكويكب في عام 2029 لدراسته بعمق.
ولكن ليس كل ما يلمع ذهباً، أو حتى معدناً. على مدى العقد الماضي، تشير البيانات الجديدة عن كثافة وأطياف انعكاس Psyche (كثافة الأطوال الموجية المختلفة لضوء الشمس المنعكس من سطح الكويكب) إلى أنه على الأرجح من عالم مختلط من السيليكات والمعادن.
متعلق ب: أخطر 5 كويكبات على الأرض بحسب وكالة ناسا
في عام 2017، وقد اكتشف الباحثون آثارًا محيرة مكون آخر: الماء. أظهرت الأطياف القادمة من منطقة الأشعة تحت الحمراء، عند الأطوال الموجية الطويلة التي نعتبرها حرارة ولكن لا يمكننا رؤيتها، توقيع وحدات الهيدروكسيل، جزيء OH، وهو جزء من الماء.
وتشير هذه النتائج إلى أن سطح سايكي يمكن أن يحتوي على كميات صغيرة من الماء، على شكل جليد أو معادن رطبة. لكن النتائج لم تكن قاطعة، لأن الطيف تم جمعه باستخدام مرفق التلسكوب الأرضي بالأشعة تحت الحمراء التابع لناسا في هاوايمن الممكن أن تكون قد أفسدتها المياه الموجودة في الغلاف الجوي للأرض. بالإضافة إلى ذلك، لم يجد الباحثون علامة أكثر تحديدًا للمياه القادمة من طول موجة الأشعة تحت الحمراء الأطول قليلاً. وقال مؤلف الدراسة إن هذا التوقيع ساعد علماء فلك آخرين على “اكتشاف المياه الجزيئية المنتشرة على سطح القمر، ولكن لم يتم استخدامها من قبل في الكويكبات”. ستيفاني جارماكقال عالم الكواكب في مركز هارفارد للفيزياء الفلكية ومؤسسة سميثسونيان لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني.
لتحديد ما إذا كان Psyche يحتوي بالفعل على الماء، لجأ جارماك وعلماء من العديد من المعاهد الأمريكية والألمانية إلى اثنين من أدوات الكشف عن الأشعة تحت الحمراء في تلسكوب جيمس ويب الفضائي: مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) وأداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI)، التي يمكنها اكتشاف الأشعة تحت الحمراء الأقصر والأطول الأطوال الموجية على التوالي. وبتوجيه هذه الأدوات نحو الكويكب في مارس 2023، جمع العلماء لقطات من الطيف المنعكس من القطب الشمالي للكوكب Psyche، والذي كان حينها يواجه التلسكوب. وقد تم قبول نتائجهم من قبل مجلة Planetary Science Journal وهي متاحة كملف PDF. الطباعة المسبقة عبر arXiv.
وأظهرت بيانات NIRSpec توقيع الهيدروكسيل، مما يؤكد وجوده على الكويكب. بالإضافة إلى ذلك، أشار جارماك إلى أن البيانات عالية الجودة سمحت بإجراء مقارنات مع بصمات الهيدروكسيل للنيازك الأخرى، وكشفت أن بصمة الهيدروكسيل الخاصة بـ Psyche تشبه تلك الموجودة في بعض النيازك الغنية بالكربون والتي تحتوي على الصدأ. قاد هذا الاكتشاف الباحثين إلى استنتاج أن الهيدروكسيل يرتبط بالمعادن الموجودة في Psyche، مما يشكل الصدأ.
لكن بيانات MIRI لم تسمح لنا باستنتاج وجود الماء. ومع ذلك، لا يستطيع الباحثون استبعاد وجود الماء، لأنه من الممكن أن يكون موجودًا في أجزاء أخرى من Psyche لم يتمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي من رؤيتها. ومن الممكن أيضًا أن يكون الماء موجودًا، ولكن بتركيزات أقل من حد اكتشاف MIRI، مما يجعله أقل من نصف تركيز الماء على القمروهو في حد ذاته يعادل قطرة واحدة فقط من المطر في 2.25 رطل (1 كجم) من التربة.
بالإضافة إلى تكوين الصدأ، توفر مجموعات الهيدروكسيل الموجودة في Psyche أدلة حول كيفية تشكل الكويكب. وإذا تشكل الهيدروكسيل داخل الكويكب، فقد يشير ذلك إلى أن سايكي وُلدت في الحدود الخارجية الباردة للأرض. النظام الشمسي ويميل إلى الداخل لملايين السنين. ومع ذلك، تشير الأدلة الموجودة إلى أن الكويكبات الحاملة للمياه والتي أثرت على Psyche وشكلتها جلبت أيضًا الهيدروكسيل.
وقال جارماك إن الخطط المستقبلية تتضمن دراسة المكان الدقيق الذي توجد فيه المعادن المائية على سطح سايكي، مضيفًا أن ذلك يشمل “ملاحظات للقطب الجنوبي لسايكي الذي يحتوي على حفرة كبيرة ربما تكون ناجمة عن” مواجهة مع مصادم رطب “.
تعد الكويكبات الغنية بالمعادن مصادر مربحة للمعادن النادرة، وهي موضوع عمليات التعدين الفضائية المستقبلية. ومع ذلك، على الرغم من قيمته المقدرة، فإن Psyche ليس واحدًا منها: فهو بعيد جدًا عن الشمس بثلاثة أضعاف المسافة بين الأرض والشمس، مما يجعل جهود الاستخراج غير مربحة.
