Ученые нашли объяснение тому, почему астероид Психея обладает необычной металлической оболочкой. По их словам, в прошлом на нем могли существовать жерла, которые выбрасывали металл, сообщает Live Science.  

Астероид находится в Главном поясе между орбитами Марса и Юпитера. Он уникален тем, что невероятно блестящий. Радарные измерения показали, что он отражает примерно треть солнечного света, который поступает на него.   То есть, его отражающая способность почти в два раза выше, чем у других астероидов.

[see_also ids="656557"]

Из-за этой отражательной способности ученые предположили, что Психея не просто состоит преимущественно из металла, но, возможно, представляет собой открытое богатое железом ядро ??планетарного строительного блока. Сэмюэл Курвиль, планетолог из Университета штата Аризона, назвал Психею «реликтом эпохи зарождения Солнечной системы». Некоторые оценивают стоимость ее металлов в 100 000 квадриллионов долларов.

Но этот блеск может быть лишь поверхностным. В 2020 году расчеты, которые включали обновленные оценки массы и объема Психеи, показали, что плотность астероида составляет от 3700 кг/м? до 4100 кг/м?. Хотя это означает, что Психея плотнее других астероидов, это примерно половина ожидаемой плотности, если бы она состояла из железа и никеля. Это, наряду с данными о поверхностном тепловом излучении, указывает на то, что, хотя основная масса Психеи в основном неметаллическая, астероид, вероятно, обладает богатой металлами оболочкой.

Ученые до сих пор не знают, как Психея получила такую оболочку. Одним из наиболее вероятных объяснений считается ферровулканизм.

«Ферровулканизм похож на обычный вулканизм, за исключением того, что вместо расплавленной породы «лава» — это расплавленный металл», — сказал Курвиль, который не принимал участия в новом исследовании.

Впервые эту идею выдвинули в 2019 году. Она заключается в том, что в период развития Психеи ее металлическое ядро затвердевало снаружи внутрь, при этом расплавленное внутреннее ядро постепенно обогащалось более легкими элементами. Разница в плотности между твердой внешней оболочкой ядра и расплавленной внутренней частью могла создать достаточное давление, чтобы последняя проникла в вышележащую мантию и поверхность астероида, образуя отверстия, из которых выбрасывался расплавленный металл.

Однако ферровулканизм может работать только с определенным химическим составом, поскольку он сильно зависит от давления, нарастающего во внутреннем ядре. Ограничить диапазон этих химических веществ позволяют данные о метеоритах, которые падают на Землю.

Яап Йорритсма, аспирант Делфтского технического университета, и Вин ван Вестренен, профессор наук о Земле Амстердамского свободного университета, авторы нового исследования, решили определить химический состав, который мог бы создать извергающие железо жерла астероида. Для этого они создали компьютерную модель Психеи.

Они предположили, что химический состав астероида близок к одному из трех типов метеоритов: EH-хондритам (редкие каменные метеориты с низким содержанием железа), H-хондритам (распространенные каменные метеориты с умеренным содержанием железа) и мезосидеритам (редкие метеориты с высоким содержанием железа). Затем исследователи провели моделирование, чтобы выяснить, какой химический состав наиболее благоприятен для ферровулканизма.

Исследователи обнаружили, что основная масса Психеи должна быть богата металлами, такими как железо, поскольку низкое содержание железа привело бы к образованию крошечных ядер, в которых создаваемое внутреннее давление было бы недостаточным для выталкивания магмы. Это означало, что Психея, скорее всего, обладала ферровулканизмом, если содержала большое количество мезосидерита. H-хондриты также могли бы приводить к извержению расплавленного металла, но только при относительно высокой плотности. Напротив, EH-хондриты образовывали только крошечные ядра без богатой железом внешней оболочки, что исключало их возможность быть частью Психеи.

Подтвердить или опровергнуть выводы ученых поможет миссия к астероиду, которую готовит NASA.

Напомним, команде миссии Psyche, которая будет изучать астероид, удалось получить сообщение с расстояния 226 миллионов километров.