Bild https://news.arizona.edu Konstnärs tolkning av asteroiden 16 Psyche.
Psyche är den tionde mest massiva asteroiden i
asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och den störst kända metalliska
asteroiden, Den har en diameter på ca 240 km. NASAs Psyche-uppdrags farkost kommer att
anlända 2029 för att fastställa dess ursprung. Psyche kan vara en kvarvarande
byggsten från en tidig planet sönderriven av våldsamma kollisioner eller ett
planetfragment som en gång förlorade sin steniga
yttre mantel.
Andra hypoteser är att Psyche är en uråldrig
rest som antingen började metallrik eller blev en blandning av sten och metall
efter att upprepade gånger ha slagit in i andra asteroider.
För att undersöka dessa möjligheter genomförde forskare vid University of Arizonas Lunar and Planetary Laboratory simuleringar för att förutsäga hur en stor krater nära Psyches nordpol kan ha bildats under ovan konkurrerande teorier. I en studie publicerad i JGR Planets presenterar teamet förutsägelser som är utformade för att hjälpa forskare att tolka de data som NASAs Psyche-uppdrag kommer att samla in när det anländer 2029.
I kombination med observationer gjorda av rymdsonder kan förutsägelserna
hjälpa till att lösa mysteriet kring Psyches sammansättning en gång för alla.
"Stora nedslagsbassänger eller kratrar her gett spår djupt in i asteroiden vilket ger ledtrådar om vad dess inre består av," beskriver Namya Baijal,
doktorand vid LPL (University of Arizonas Lunar and Planetary Laboratory) och förstaförfattare till artikeln ovan. "Genom att simulera
bildandet av en av dess största kratrar kan vi göra testbara förutsägelser om
Psyches totala sammansättning för hjälp när rymdsonden anländer."
Färre än 10 % av asteroiderna i huvudbältet är
metallrika, och av dessa är Psyche den största. Men för att lära sig mer om hur
metallen är fördelad inne i asteroiden måste forskarna vänta tills Psyche-rymdfarkosten
anländer och arbeta utefter olika teorier.
"En av våra huvudfynd var att porositeten innebärande mängden tomrum inuti asteroiden har en betydande roll för hur dessa
kratrar bildats," beskriver Baijal. "Porositet ignoreras ofta eftersom det
är svårt att inkludera i datamodeller. Men våra simuleringar visar att det starkt
kan påverka nedslagsprocessen och formen på kratrar."
När en asteroid är porös kan den krossas och
nedslagsenergin absorberas effektivt vilket leder till djupare och brantare
kratrar med mindre utkastat material utspritt över ytan. Genom att jämföra
dessa simulerade kratrar med vad rymdfarkosten kommer att observera kommer
forskarna att kunna undersöka om Psyches inre är uppdelat i lager av sten och
metall eller en blandad röra av materia."Vi testade två
huvudsakliga inre strukturer för Psyche," beskriver Baijal. "En är en
lagerstrukturerad struktur med en metallisk kärna och en tunn, stenig mantel,
som troligen bildades genom att en våldsam kollision slet bort de yttre lagren av asteroiden. Den
andra teorin är att en jämn blandning av metall och silikat skapades av ett mer katastrofalt nedslag som blandade ihop allt likt man sett i några metallrika meteoriter som hittats på
jorden."
