إذا كنت ترغب في إجراء بعض الدراسات الجنائية للنظام الشمسي ، يمكنك التوجه إلى الرئيسي الكويكب بين الحزام المريخ و كوكب المشتري. هذا هو المكان الذي يمكنك أن تجد فيه صخورًا قديمة تعود إلى الأيام الأولى للنظام الشمسي. هناك ، في الفراغ البارد للفضاء ، بعيدًا عن الشمس ، لا تتأثر الكويكبات إلى حد كبير بالطقس في الفضاء.
يشير علماء الفضاء أحيانًا إلى الكويكبات – وشظايا نيزكها التي تسقط على الأرض – على أنها كبسولات زمنية بسبب الأدلة التي تحملها.
يحظى الكويكب Psyche بأهمية خاصة ، وترسل وكالة ناسا مهمة للتحقيق في قطعة غير عادية من الصخور.
قبل هذه المهمة ، قام فريق من الباحثين بدمج ملاحظات Psyche من مجموعة من التلسكوبات وصمموا خريطة لسطح الكويكب.
يقسم علماء الفلك الكويكبات إلى ثلاث فئات. الكويكبات الكربونية أو من النوع C هي الأكثر شيوعًا. تشكل حوالي 75٪ من الكويكبات المعروفة وتحتوي على كميات كبيرة من الكربون. الكربون يجعلها داكنة والبياض منخفض.
الكويكبات السيليكا أو من النوع S هي ثاني أكثر الأنواع شيوعًا. تشكل حوالي 17٪ من الكويكبات المعروفة وهي مصنوعة في الغالب من سيليكات الحديد والمغنيسيوم.
الكويكبات المعدنية أو من النوع M هي أندر أنواع الكويكبات وتشكل حوالي 8٪ من الكويكبات المعروفة. يبدو أنها تحتوي على معادن أكثر من الأنواع الأخرى من الكويكبات ، ويعتقد العلماء أنها مصدر النيازك الحديدية التي تقع على الأرض. كانت النيازك من النوع M واحدة من أقدم مصادر الحديد في تاريخ البشرية.
Psyche (16 Psyche) هو كويكب من النوع M. ويسمى أيضًا الكوكب القزم لأن قطره حوالي 220 كيلومترًا (140 ميل). يطلق عليه اسم 16 Psyche لأنه كان الكوكب الصغير السادس عشر المكتشف. (تُعرف الكويكبات الأكبر حجمًا مثل Psyche أيضًا باسم الكواكب الصغيرة).
(ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / جامعة ولاية أريزونا)
يطلق على النفس أحيانًا اسم “كويكب منجم الذهب” بسبب غناها بالحديد والنيكل. على الرغم من أن الأمر واضح ، لا أحد يعتقد أنه غني بالذهب.
لا تخبرنا الصور الضوئية المرئية لـ Psyche بالكثير. التقط VLT التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي بعض الصور للكويكب ، لكنها لم تكشف عن أي تفاصيل.
قصة Psyche هي قصة عدم اليقين. لفترة طويلة ، اعتقد علماء الفلك أنها كانت اللب الحديدي المكشوف لجسم أكبر بكثير. في هذه الفرضية ، أدى اصطدام قوي أو سلسلة من الاصطدامات إلى تمزيق القشرة والعباءة من الجسم.
كان يمكن تمييز الجسم الأكبر تمامًا وقياس قطره حوالي 500 كيلومتر (310 ميل). مع اختفاء القشرة والعباءة ، بقي فقط اللب الغني بالحديد.
لم تحظ هذه الفكرة بالاهتمام بمرور الوقت واستمر علماء الفلك في ملاحظتها. أظهر الدليل أنه لم يكن كثيفًا بدرجة كافية ليكون حديد صلبًا وربما كان مساميًا.
اقترح باحثون آخرون أن Psyche تم تعطيلها بطريقة ما ثم أعيد تشكيلها كمزيج من المعادن والسيليكات. أشارت دراسة أن Psyche ليست غنية بالمعادن مثل الفكر وهي أكثر كومة من الأنقاض. في هذا السيناريو ، أدت الاصطدامات مع الكويكبات الأكثر شيوعًا من النوع C إلى ترسيب طبقة من الكربون ومواد أخرى على سطح Psyche.
الفكرة الأكثر غرابة وراء أصول Psyche هي الفكرة البركانية الحديدية. أ قدمت دراسة عام 2019 أدلة أن سايكي كانت ذات يوم نقطة ذائبة. في هذا السيناريو ، بردت الطبقات الخارجية وشكلت شقوق إجهاد ، واندلع اللب المنصهر العائم كبراكين حديدية.
الطريقة الوحيدة لمعرفة ما هي Psyche على وجه اليقين هي الذهاب لرؤيتها. هذا ما تفعله ناسا.
تسمى المهمة Psyche ومن المقرر إطلاقها في خريف عام 2022. ستعتمد المركبة الفضائية على الدفع الشمسي الكهربائي ومناورة مساعدة الجاذبية مع المريخ للوصول إلى Psyche في عام 2026.
سوف يستغرق 21 شهرًا في دراسة الكويكب ويتبع أربعة مسارات مدارية متميزة ، كل منها على التوالي أقرب من سابقتها.
رسم توضيحي لمسبار Psyche بالقرب من الكويكب Psyche. (ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / جامعة ولاية أريزونا)
عندما يقترب من الكويكب ، سيركز على أهداف علمية مختلفة.
قام فريق من الباحثين ببناء خريطة جديدة لسطح Psyche للمساعدة في الاستعداد للمهمة.
الخريطة موجودة في مقال نشر في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب. العنوان هو “السطح غير المتجانس للكويكب (16) نفسية ،والمؤلف الرئيسي هو Saverio Cambioni من قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب (EAPS) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
“سطح النفس غير متجانس للغاية” ، Cambioni قال في بيان صحفي. “إنه سطح متطور ، وهذه الخرائط تؤكد أن الكويكبات الغنية بالمعادن هي عوالم غامضة مثيرة للاهتمام. وهذا سبب آخر للتطلع إلى مهمة Psyche القادمة إلى الكويكب.”
في هذه الدراسة ، استخدم المؤلفون مجموعة أتاكاما كبيرة المليمتر / المتر (ALMA) لمشاهدة أفضل لـ 16 نفسية. ALMA عبارة عن تلسكوب لاسلكي مكون من 66 هوائيًا عالي الدقة. تعمل الهوائيات المنفصلة معًا كمقياس تداخل عالي الدقة.
تعمل ALMA بأطوال موجية حساسة لدرجة الحرارة وبعض الخصائص الكهربائية للمواد الموجودة على سطح Psyche.
“يمكن دمج الإشارات من هوائيات ALMA في إشارة تركيبية مكافئة لتلسكوب يبلغ قطره 16 كيلومترًا (10 أميال)” ، قال كاترين دي كلير ، مؤلفة مشاركة ، أستاذة مساعدة في علم الكواكب وعلم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. “كلما كان التلسكوب أكبر ، زادت الدقة.”
الخريطة الجديدة مبنية على نوعين من القياسات. واحد هو القصور الذاتي الحراري، أي الوقت الذي تستغرقه المادة للوصول إلى درجة حرارة بيئتها. يعني القصور الذاتي الحراري العالي أنه يستغرق وقتًا أطول.
والثاني هو ثابت العزل الكهربائي. يصف ثابت العزل قدرة المادة على توصيل الحرارة أو الكهرباء أو الصوت. مادة ذات ثابت عازل منخفض تعمل بشكل سيئ وهي عازل جيد والعكس صحيح.
أخذ الباحثون ملاحظات ALMA عن القصور الذاتي الحراري وثابت العزل الكهربائي وأجروا المئات من عمليات المحاكاة لمعرفة مجموعات المواد التي قد تفسرها. قال كامبيوني: “أجرينا عمليات المحاكاة هذه منطقة تلو الأخرى حتى نتمكن من اكتشاف الاختلافات في خصائص السطح”. قال.
يحتوي الحديد النقي على ثابت عازل لانهائي. من خلال قياس ثابت العزل الكهربائي على Psyche ، تمكن الباحثون من رسم خريطة للسطح وتحديد المناطق الأكثر ثراءً بالحديد. يحتوي الحديد أيضًا على خمول حراري مرتفع لأنه كثيف جدًا.
https://www.youtube.com/watch؟v=NoLRfsMRO-o
وبالتالي ، فإن الجمع بين قياسات القصور الذاتي الحراري وثابت العزل الكهربائي يعطي فكرة جيدة عن مناطق سطح Psyche الغنية بالحديد والمعادن الأخرى.
يسمي الباحثون ميزة غريبة عن منطقة برافو جولف Psyche. هذه المنطقة لديها خمول حراري أقل بشكل منهجي من مناطق الارتفاع. منطقة برافو جولف هي الكساد فقط على يمين خط الزوال الرئيسي للكويكب في الصورة أدناه.
لماذا توجد منطقة على ارتفاع منخفض بها خمول حراري منخفض؟ تظهر دراسات أخرى أن المنطقة أيضًا مشرقة على الرادار. لماذا اذن؟ اقترح الباحثون ثلاثة احتمالات.
يمكن أن تكون الأراضي المنخفضة غنية بالمعادن ولكنها مغطاة بالثرى الناعم المسامي مما يقلل من خمولها الحراري مقارنة بالمرتفعات المغطاة بالثرى الخشن. يزيد القصور الذاتي الحراري مع زيادة حجم الجسيمات. في هذا السيناريو ، قد يتراكم الثرى الدقيق في الأراضي المنخفضة.
قال كامبيوني: “لوحظ وجود تجمعات من المواد الدقيقة على الكويكبات الصغيرة ، التي تكون جاذبيتها منخفضة بما يكفي لتهز التأثيرات السطح وتتسبب في تراكم المواد الدقيقة”. قال. “لكن النفس جسم كبير ، لذلك إذا تراكمت مادة دقيقة الحبيبات في قاع الاكتئاب ، فإنها مثيرة للاهتمام وغامضة إلى حد ما.”
الفرضية الثانية هي أن المادة السطحية التي تغطي الأراضي المنخفضة مسامية أكثر من المرتفعات. يتناقص القصور الذاتي الحراري مع زيادة مسامية الصخور. يمكن أن تجعل الكسور الصدمية أيضًا الأراضي المنخفضة أكثر مسامية.
الفرضية الثالثة هي أن الأراضي المنخفضة تحتوي على مواد سيليكات أعلى من المرتفعات ، مما يمنحها ثابتًا عازلًا أقل من بعض مناطق المرتفعات. الفكرة هي أن هبوط Bravo-Golf كان من الممكن أن يكون قد تشكل عن طريق الاصطدام بمصادم غني بالسيليكات وترك وراءه مخلفات غنية بالسيليكات.
بشكل عام ، أظهرت الدراسة أن سطح 16 نفسًا مغطى بمجموعة متنوعة من المواد. كما أنه يضيف إلى أدلة أخرى تظهر أن الكويكب غني بالمعادن ، على الرغم من أن وفرة المعادن والسيليكات تختلف اختلافًا كبيرًا حسب المنطقة.
كما يشير إلى أن الكويكب يمكن أن يكون لبًا من بقايا جسم متمايز فقد غلافه وقشرته منذ فترة طويلة.
وقال المؤلفون: “في الختام ، نقدم دليلاً على أن Psyche هو كويكب غني بالمعادن سطحه غير متجانس ، ويظهر مواد معدنية وسيليكات ، ويبدو أنه تطور بفعل الاصطدامات”. نستنتج.
سيمون مارشي عالمة في معهد ساوث ويست للأبحاث وباحث مشارك في مهمة Psyche التابعة لوكالة ناسا. لم يشارك Marchi في هذه الدراسة ولكن علق حول أهميتها في بيان صحفي. “تُظهر هذه البيانات أن سطح Psyche غير متجانس ، مع وجود اختلافات ملحوظة في التكوين. أحد الأهداف الرئيسية لمهمة Psyche هو دراسة تكوين سطح الكويكب باستخدام مقياس الطيف بأشعة غاما والنيوترون ، وتصوير ملون . لذا فإن الوجود المحتمل للتغايرات التركيبية هو أمر يتوق فريق علم Psyche إلى إجراء مزيد من البحث عنه “.
سيكون الأمر متروكًا لمهمة Psyche التابعة لناسا لتأكيد هذه النتائج بشكل أكثر صرامة.
لكن إرسال مركبة فضائية إلى Psyche لفهمها بمزيد من التفصيل لا يقتصر على Psyche نفسها.
إذا كانت Psyche هي اللب المتبقي لكوكب صخري متمايز ، فسوف تكشف شيئًا عن كوكبنا وتكوين أجسام متباينة. هل ستحتوي على بعض عناصر الضوء نفسها التي نتوقعها في قلب الأرض؟ نواة الأرض ليست كثيفة بما يكفي لتكون نقيًا من الحديد والنيكل. يعتقد العلماء أنه يحتوي على عناصر أخف مثل الكبريت والسيليكون والأكسجين والكربون والهيدروجين.
ستحدد مهمة Psyche أيضًا ما إذا كان الكويكب قد تشكل في ظروف مؤكسدة أكثر أو أكثر تقلصًا من قلب الأرض. سيخبرنا هذا المزيد عن السديم الشمسي والقرص الكوكبي الأولي.
يشير الناس أحيانًا إلى Psyche على أنه كويكب منجم الذهب لأنه غني جدًا بالمعادن. سيحتوي جسم بحجمه على كمية هائلة من الحديد ، على الرغم من أنه من غير المحتمل أن تتحقق هذه القيمة أو يمكن الوصول إليها في أي وقت قريب.
ولكن إذا كانت المعرفة ثمينة مثل الحديد ، فلا يزال من الممكن أن تكون 16 نفسية منجم ذهب.
تم نشر هذه المقالة في الأصل من قبل الكون اليوم. اقرأها المقالة الأصلية.
