Imaginați-vă o perioadă din trecutul Sistemului Solar în care asteroizii nu erau o rocă solidă, ci niște cupole de fier topit. Suna ciudat, dar acesta a fost cazul. Și în condițiile potrivite, unii dintre acei asteroizi ar fi încolțit vulcani. Unul dintre acei asteroizi, Psyche, este destinația pentru o misiune NASA.
Aceasta este concluzia că oamenii de știință de la Universitatea Santa Cruz au ajuns într-un nou studiu în curând pentru a fi publicat în Litere de cercetare geofizică.
Oamenii de știință sunt Francis Nimmo, profesor de științe ale Pământului și Planetare la Universitatea din California, Santa Cruz (UCSC) și studentul absolvent Jacob Abrahams. Ei s-au angajat în această cercetare din cauza planurilor NASA de a trimite o navă spațială asteroidului Psyche. Psyche este un asteroid unic; nu numai că este cel mai mare asteroid din sistemul nostru solar, dar pare să fie miezul de fier și nichel expus al unei planete timpurii.
În haosul sistemului solar timpuriu, bucăți de rocă s-au ciocnit și uneori s-au combinat. De-a lungul timpului, au format bucăți din ce în ce mai mari, care s-au format în cele din urmă pe planetele stâncoase. În planete complet formate precum Pământul, miezul de fier și nichel este îngropat sub o crustă de silicat. Este la fel pe toate planetele și lunile terestre și pe majoritatea asteroizilor.
Dar unele planetesimale ar fi suferit coliziuni catastrofale, iar straturile lor exterioare ar fi fost dezbrăcate, lăsând miezul expus bogat în fier topit. Nucleul respectiv s-ar fi răcit în temperaturile frigide din spațiu, suprafața probabil mai întâi solidificându-se. Aceasta este ceea ce cred ei că s-a întâmplat cu Psyche.
„Într-o zi s-a întors spre mine și mi-a spus:„ Cred că aceste lucruri vor izbucni ”.
Profesorul Francis Nimmo, UCSC Pământ și Științe Planetare.
Înainte de misiunea NASA în Psyche, Nimmo s-a interesat de asteroizii metalici. El era interesat de compoziția lor și de ce indicii ale compoziției respective ar putea fi furnizate de meteoriți aici pe Pământ. El l-a făcut pe elevul absolvent Jacob Abrahams să conducă câteva modele despre cum s-au format și răcit asteroizii.
Se pare că cel puțin o parte dintre acești asteroizi ar fi experimentat erupții vulcanice de fier topit.
„Într-o zi s-a întors către mine și mi-a spus:„ Cred că aceste lucruri vor izbucni ”, a spus Nimmo într-un comunicat de presă. „Nu m-am mai gândit până acum, dar are sens, deoarece ai un lichid plin de flori sub o crustă densă, așa că lichidul vrea să ajungă la vârf.”
Acești ferovani nu ar fi izbucnit pe toți acești asteroizi de bază expuși. Ar fi trebuit să fie suficient de masivi încât suprafața să se răcească și să se solidifice rapid, în timp ce miezul a rămas topit. Dar nu toți s-ar fi comportat în acest fel.
„În unele cazuri, acesta s-ar cristaliza din centru și nu ar avea vulcanism, dar unele s-ar cristaliza de sus în jos, așa că veți primi o foaie de metal solidă la suprafață cu metal lichid dedesubt”, a spus Nimmo.
În aceste asteroizi metalici, crusta solidificată ar fi comprimat miezul flotant, topit. Asta ar fi ținut fierul topit blocat în miez. Dar, în timp, s-ar fi produs modificări în crustă.
Crusta s-ar răci, iar compresia și răcirea ar fi format fisuri de stres și defecțiuni ale crustei. Nucleul topit era mai plutitor și ar fi sub presiune. Pe măsură ce fisurile și defecțiunile s-au format, fierul topit ar fi scăpat, creând ferro-vulcani.
"... nimic ca lava groasă și vâscoasă curge pe Hawaii."
Profesorul Francis Nimmo, UCSC Pământ și Științe Planetare.
Nu știm cum ar fi arătat exact acești volcani. Dar, potrivit celor doi cercetători, există cel puțin câteva posibilități. în mare parte în funcție de compoziția rocii topite.
„Dacă este de cele mai multe ori fier pur, atunci ai avea erupții ale fluxurilor de suprafață cu vâscozitate scăzută răspândite în foi subțiri, așa că nimic de genul lavelor groase și vâscoase pe care le vezi pe Hawaii”, a spus Abrahams. „La cealaltă extremă, dacă există elemente ușoare amestecate și gaze care se extind rapid, ați putea avea un vulcanism exploziv care ar putea lăsa gropi în suprafață.”
Este puțin probabil ca misiunea Psyche de la NASA să poată vedea vreo dovadă clară a acestui ferocanccanism. Totul s-a întâmplat în urmă cu miliarde de ani, iar coliziunile și uzura ar fi format suprafața asteroizilor ca Psih de atunci. „Nu este clar cum ar putea arăta acum”, a spus Abrahams.
Dar mai pot fi unele semne ale acestor ferovani. Ar putea exista variații în culoarea materialului de pe suprafață. S-ar putea chiar să existe niște aerisiri vulcanice. Dar nu vă așteptați la conuri de lavă.
Misiunea Psyche nu se referă strict la găsirea unor dovezi privind activitatea vulcanică; are alte obiective științifice. De fapt, potrivit Nimmo, cel mai bun loc pentru a găsi dovezi ale activității ferro-vulcanice pe asteroizi precum Psyche ar putea fi în asteroizii metalici aici pe Pământ.
„Există o mulțime de acești meteoriți metalici și acum, după ce știm ce căutăm, am putea găsi dovezi de vulcanism în ele”, a spus Nimmo. „Dacă materialul ar fi erupt pe suprafață, acesta se va răci foarte repede, ceea ce se va reflecta în compoziția meteoritului. Și s-ar putea să aibă găuri în el lăsând să scape de gaze.
Perechea de oameni de știință a prezentat aceste rezultate la o Conferință de știință lunară și planetară recentă și a descoperit că o altă echipă de cercetare a ajuns la aceeași concluzie. Un rezumat al rezultatelor echipei respective este aici.
Acestea sunt rezultate interesante, în parte datorită imaginii pe care o pictează. Un planetesimal, sau proto-planetă, care călătorește prin sistemul solar vechi, suferă o coliziune catastrofală. Suprafața este dezbrăcată, lăsând doar un miez topit. Suprafața se răcește, prinzând miezul topit dedesubt, doar pentru a scăpa în ferocanii vulcanilor, deoarece eforturile forțează fisurile din suprafață.
„Nu este o idee șocantă, dar nu ne-am gândit niciodată la vulcanismul de fier înainte, așa că este ceva nou și interesant de investigat”, a spus Abrahams.
Misiunea Psyche a NASA este programată să se lanseze în 2022. În 2026 va ajunge la Psyche, apoi va petrece 21 de luni orbitând asteroidul, mapând caracteristicile suprafeței sale și studiind celelalte proprietăți ale acestuia. Nava spațială va include mai multe instrumente:
- Imagistică multispectrală
- Spectrometru Gamma Ray și Neutron
- Magnetometru
- X-Band Gravity Science Investigation
Misiunea Psyche va testa și un nou sistem de comunicare cu laser numit Deep Space Optical Communication (DSOC.)
Surse:
- Comunicat de presă: Este posibil ca vulcanii de fier să fi erupt pe asteroizi metalici
- Document de cercetare: Ferrovolcanism: vulcanismul de fier pe asteroizii metalici
- Prezentare generală a misiunii psihice NASA
