小行星赛姬掌握了早期太阳系的线索

©NASA.

露西抵达

150多年过去了,因为小说家儒勒·凡尔纳写的“地心冒险”,但实际上还没有赶上与科幻冒险。

虽然人类无法承担对我们星球的金属芯的路径,NASA有其目光投向了来访的一个巨大的小行星可能是一个旧世界的熔火之心的冷冻遗体设置。

叫琪,这颗小行星绕太阳在主小行星带,火星和木星之间。使用基于地球雷达和光学望远镜收集的数据,科学家认为,普赛克由主要金属的。这可能是因为被剥夺外的岩石外壳,因为它反复早期形成太阳系的过程中与其他大型机构相撞的早期行星积木的富含铁的内部的一部分或全部。

小行星,大约是最宽处173英里(280公里)的,也可能是别的东西。这可能是剩余的片完全不同的种类,从在太阳系富金属材料形成某处富铁体的。

NASA的普赛克任务希望找到答案。该航天器将于2022年8月发射,为期两年,围绕这颗以其命名的小行星运行,拍摄照片,绘制其表面,并寻找古代磁场的证据。普赛克还将研究来自小行星表面的中子和伽马射线,以帮助确定其元素组成。

普赛克是第一个探索表面含有大量金属而非岩石或冰的小行星的任务,她试图更好地了解铁核,这是尚未探索的行星形成的基石。该任务还可能提供了第一个直接检查岩石行星内部的机会,通过提供一个以前可能永远看不到的分层行星体的内部。科学家们的研究成果可能会进一步阐明地球和其他岩石行星是如何形成的。

“关于普赛克有很多基本问题没有答案,”该任务的首席研究员、亚利桑那州立大学的林迪·埃尔金斯-坦顿说。“随着我们从地球上收集到的数据的每一个细节,我们就更难做出一个合理的故事。我们真的不知道我们会看到什么,直到我们参观,我们会感到惊讶。”

举例来说,以前的地面观测使科学家认为,小行星是高达90%的金属。最近由埃尔金-Tanton导致研究中使用的更新的密度测量来估计小行星是30%至60%的金属之间的可能性较大。
科学家们感到困惑,为什么琪似乎是低铁氧化物,其是由铁和氧的化合物。火星,水星,金星,地球都有他们。“所以,如果我们是正确的,精神上仍金属和岩石的混合物,和岩石具有非常小的氧化铁,那么就一定是它是如何创造了一个离奇的故事 - 因为它不符合标准的故事行星创作,”埃尔金斯-Tanton说。

神秘的心灵

科学家们也不知道Psyche是在哪里形成的。它可能起源于主小行星带内部,但也有可能与地球这样的内行星出生在同一个区域——或者是在太阳系外,像木星这样的巨型行星现在居住在那里。这两个起源故事都没有遵循一个简单的路径到赛姬现在生活的地方,那里距离太阳2.8亿英里(4.5亿公里)。

一般来说,小行星可以帮助我们了解46亿年前的行星形成以及早期太阳系是如何运作的。但普赛克对科学家来说特别有趣,因为它的金属含量高,密度高,铁氧化物浓度低。

“它是如此不同寻常的事实告诉我们一个新的故事,我们还没有前约小行星如何进化看出,”比尔Bottke,西南研究所在科罗拉多州博尔德市的赛琪任务科学家说。“这是一件我们没有现在的故事。通过让那块与我们所有的人一起,我们将继续改进我们的太阳系是如何形成和早期发展而来的故事。”

贸易工具

为了弄清这颗小行星的起源,该任务的科学调查将依靠磁力计、伽马射线和中子星能谱仪以及多光谱成像仪。科学家们知道这颗小行星不像地球那样产生磁场,但如果普赛克在过去有磁场,它仍然可以记录在今天这颗小行星的物质中。通过安装在6英尺(2米)高的爆炸杆上的传感器,磁力计可以确定普赛克是否仍然被磁化。如果是这样,这将证实这颗小行星是早期星子的核心的一部分,早期行星的组成部分。

轨道飞行器上的伽马射线和中子星分光仪将帮助科学家确定小行星的化学元素。当宇宙射线和高能粒子撞击赛姬的表面时,构成表面物质的元素吸收了能量。它们发出的中子和伽马射线可以被光谱仪检测到,科学家可以将它们的属性与已知元素发出的属性相匹配,从而确定普赛克是由什么组成的。

同时,一对彩色摄像机组成的多光谱成像仪。成像器只是超出了人类能看到的光敏感,在紫外线和近红外线波长的使用过滤器。反映在这些过滤器的光可以帮助确定可以上普绪喀的表面存在的任何岩石材料的矿物。

航天器的通信系统也将有助于科学研究。x波段无线电系统主要用于向航天器发送指令,并从航天器接收工程和科学数据。但科学家也可以分析这些无线电波的细微变化,以测量身体的旋转、抖动、质量和引力场,为普赛克内部的组成和结构提供额外的线索。

在心灵的眼睛

但在科学分析开始之前,会有一些图片。到2025年底,也就是发射三年后,普赛克将进入小行星的视野,而成像团队将处于高度戒备状态。

“即使在进入轨道之前,我们也会从地球上的望远镜开始获得更好的照片。我们将开始解决特征,看到大陨石坑,火山口盆地 - 也许山脉。谁知道我们会看到什么?“亚利桑那州立大学Jim Bell表示,心灵和成像师团队的副主席领先。“我们所知道的只是,心灵的现实将甚至令人震惊,比我们想象的更漂亮。”

更多关于使命

ASU带领琪使命。美国宇航局喷气推进实验室在南加州,负责任务的全面管理,系统工程,集成和测试,以及任务操作。被称为装配,测试和发射任务的任务阶段是目前正在进行的喷气推进实验室。明年春季,赛琪将完全组装并准备运送到美国航空航天局肯尼迪航天中心。

JPL还提供了一个名为深空光通信,也将飞琪技术演示仪,这将考验可能被未来NASA任务中使用高数据率激光通信。

普赛克是第14次被选为美国宇航局探索计划的一部分。

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