Képzeljünk el egy olyan időt a Naprendszer múltjában, amikor az aszteroidák nem szilárd kőzetek voltak, hanem olvadt vasfoltok. Különösnek hangzik, de valószínűleg ez volt a helyzet. És megfelelő körülmények között ezeknek az aszteroidáknak valamelyikében voltak a vulkánok. Az egyik ilyen aszteroida, a psziché a NASA missziójának rendeltetési helye.
Ez a következtetés, hogy a Santa Cruz-i Egyetem tudósai egy új tanulmányban jelentkeztek, amelyet hamarosan közzétesznek a Geophysical Research Letters-ben.
A tudósok Francis Nimmo, a kaliforniai Santa Cruz Egyetem (UCSC) Föld- és Bolygótudományi professzora, valamint Jacob Abrahams végzős hallgató. Elkezdték ezt a kutatást, mivel a NASA azt tervezi, hogy űrhajót küld a Psziché aszteroida felé. A psziché egyedülálló aszteroida; nemcsak a Naprendszerünk legnagyobb aszteroida, hanem úgy tűnik, hogy egy korai bolygó kitett vas- és nikkelmaga.
A korai Naprendszer káoszában a szikladarabok ütköztek, és néha kombinálódtak. Idővel nagyobb és nagyobb darabokat képeztek, amelyek végül a sziklás bolygókká alakultak. Az olyan teljesen kialakult bolygókban, mint a Föld, a vas- és nikkelmagot szilikát kéreg alá temetik. Ugyanaz van a földi bolygókon és holdakon, és a legtöbb aszteroidán.
Néhány sík mintázat azonban katasztrófás ütközéseket szenvedett volna, és a külső rétegeket le kellett volna sztrippelni, így a megvilágított, vasban gazdag mag maradt volna. Ez a mag lehűlt volna a térség hideg hőmérsékletein, és a felület valószínűleg először megszilárdulna. Szerintük ez történt a Pszichében.
"Egy nap odafordult hozzám, és azt mondta:" Azt hiszem, ezek a dolgok kitörnek. ""
Francis Nimmo professzor, UCSC Föld- és Bolygótudomány.
A NASA pszichéi küldetése előtt Nimmo érdeklődött a fém aszteroidák iránt. Érdeklődött az összetételükben, és arról, hogy mit tudhat tenni az összetételről a meteoritok a Földön. Végzős hallgatója, Jacob Abrahams futtatott néhány modellt az aszteroidák kialakulásáról és lehűléséről.
Kiderült, hogy ezeknek az aszteroidáknak legalább néhányában megolvadt vas vulkanikus kitörései voltak tapasztalhatók.
„Egy nap felém fordult és azt mondta:„ Azt hiszem, ezek a dolgok kitörnek ”- mondta Nimmo a sajtóközleményben. "Soha nem gondoltam volna erre korábban, de van értelme, mert ha sűrű kéreg alatt van egy lendületes folyadék, tehát a folyadék a tetejére akarja jönni."
Ezek a ferrovulkánok nem jöttek volna ki ezen összes kitett mag aszteroidán. Annak elég nagynak kellett lennie, hogy a felület gyorsan lehűljön és megszilárduljon, miközben a mag megolvadt. De nem mindannyian viselkednék így.
"Bizonyos esetekben a közepéből kifolyólag kristályosodik, és nem lenne vulkanizmus, de mások fentről lefelé kristályosodnak, tehát szilárd fémlemez lesz a felületén folyékony fémmel" - mondta Nimmo.
Ezekben a fém aszteroidákban a megszilárdult kéreg összenyomta volna a felhajtó, megolvadt magot. Ezzel az olvadt vas rögzítve lehetett volna a magban. De az idő múlásával megváltoztak volna a kéreg.
A kéreg lehűl, és a tömörítés és hűtés feszültségrepedéseket és hibákat okozott a kéregben. Az olvadt mag lendületes volt, és nyomás alá kerülne. Ahogy repedések és hibák keletkeztek, az olvadt vas kiszökődött volna, és ferrovulkánokat hozhat létre.
-… semmi olyan, mint a vastag, viszkózus láva, amelyet Hawaiiban látsz.
Francis Nimmo professzor, UCSC Föld- és Bolygótudomány.
Nem tudjuk, hogy pontosan hogyan néznek ki ezek a ferrovulkánok. De a két kutató szerint legalább néhány lehetőség létezik. nagymértékben az olvasztott kőzet összetételétől függően.
"Ha ez főleg tiszta vas, akkor az alacsony viszkozitású felszíni áramlások kitörése vékony lemezekben terjed ki, tehát nem olyan vastag, viszkózus láva áramlik, mint amit Hawaiiban látsz" - mondta Abrahams. "Másrészt, ha vannak keverve könnyű elemek és a gyorsan növekvő gázok, akkor robbanásveszélyes vulkanizmus léphet fel, amely gödröket hagyhat a felszínen."
Nem valószínű, hogy a NASA psziché missziója képes lesz egyértelmű bizonyítékot látni erről a ferro-vulkanizmusról. Mindez több milliárd évvel ezelőtt történt, és az ütközések, az elhasználódás és az elhasználódás az aszteroidák felületét formálta volna, mint azóta a Psziché. "Nem világos, hogy ezek hogyan nézhetnek ki most" - mondta Abrahams.
De ezeknek a ferrovulkánoknak még vannak jelei. Az anyag színében változhat a felület. Lehetnek még vulkáni nyílások is. De ne várj semmilyen láva kúpot.
A psziché missziója nem szigorúan a vulkáni tevékenység bizonyítékainak megtalálásáról szól; más tudományos célokkal rendelkezik. Nimmo szerint valójában a Földön található fémes aszteroidákban lehet a legjobb hely arra, hogy bizonyítékot találjanak az aszteroidák, például a Psziché ferro-vulkanikus aktivitásának.
"Nagyon sok ilyen fémes meteorit található, és most, hogy tudjuk, amit keresünk, bizonyítékot találhatunk benne a vulkánizmusra" - mondta Nimmo. Ha az anyag kitörne a felületre, akkor nagyon gyorsan lehűlne, ami tükröződik a meteorit összetételében. És lehet, hogy benne vannak lyukak, ha elhagyja a gázt. "
A tudóspár bemutatta ezeket az eredményeket egy nemrégiben megrendezett hold- és bolygótudományi konferencián, és megállapította, hogy egy másik kutatócsoport ugyanezen következtetésre jutott. Itt található a csapat eredményeinek kivonata.
Ezek érdekes eredmények, részben a festett kép miatt. Az ókori Naprendszeren áthaladó síkbeli vagy proto-bolygó katasztrofális ütközésen megy keresztül. A felületet eltávolítják, így csak megolvadt mag marad. A felület lehűl, és az olvadt magot csapdába csapja be, csak hogy ferrovulkánokban meneküljön, mivel a feszültség erőszakos repedéseket okoz a felszínen.
"Ez nem sokkoló ötlet, de soha nem gondolkoztunk korábban a vasvulkanizmusra, tehát valami új és érdekes vizsgálatot igényel" - mondta Abrahams.
A NASA Psyche-misszióját 2022-ben tervezik elindítani. 2026-ban megérkezik a Pszichebe, majd 21 hónapot tölt az aszteroida keringésével, felületének feltérképezésével és egyéb tulajdonságainak tanulmányozásával. Az űrhajó több műszert tartalmaz:
- Multispektrális kép
- Gamma sugaras és neutron spektrométer
- Magnetométer
- X-sávú gravitációs tudományos vizsgálat
A Psziché küldetése új lézerkommunikációs rendszert tesztel a Deep Space Optical Communication (DSOC.) Néven.
Forrás:
- Sajtóközlemény: Lehet, hogy vasvulkánok kitörtek a fémszteroidokon
- Kutatási cikk: Ferrovolkanizmus: Vasvulkanizmus fém aszteroidákon
- A NASA pszichés küldetésének áttekintése
