探索金属小行星Psyche 16

作者: Lindy Elkins-Tanton

来源: TED Ed

发布日期: 2018-03-06 17:00:00

文章介绍了NASA对金属小行星Psyche 16的兴趣和计划,解释了这颗小行星的特殊性及其对研究地球核心的重要性。NASA计划于2026年发射无人航天器前往Psyche,以研究其表面成分和磁场,从而间接了解地球核心的性质。

在火星和木星的轨道之间,距离地球约5亿公里的地方,漂浮着一个金属球体,大小相当于马萨诸塞州。这不是月球,而是16 Psyche,太阳系中最大质量的小行星之一。而且,这是我们的机器人正在寻找的小行星。人类已经设法将机器人航天器送到了太空中的各种环境中,如土星和木星的气体云,欧罗巴的冰冷荒原,以及火星的岩石沙丘。但Psyche的表面不仅仅是坚硬的岩石。它是重金属。

这颗小行星主要由镍和铁组成,是目前已知最大且由这种成分构成的天体。但我们还不知道它长什么样。我们目前最好的雷达图像显示出一个像素化的模糊影像。这种情况将在2026年改变,届时一艘作为NASA发现计划一部分发射的无人航天器预计将到达。那么,NASA为什么对Psyche如此感兴趣?我们是要开采所有的金属,还是建造一个巨大的太空磁铁?实际上,真正的原因就在我们脚下。

地球的核心被认为由一个固态的镍铁中心和熔融的外层组成。但我们被2800公里的坚硬岩石阻挡,无法近距离研究它。我们钻探的最深处是12公里。即使我们能走得更远,核心的压力也比地表高300万倍,温度达到5000摄氏度。简单地说,目前去地球中心的旅程是不可能的。因此,科学家们不得不求助于间接的方法来研究核心,比如测量穿过它的地震波,或研究被认为在那里形成的矿物。

但如果研究地球内部空间的最佳方式是访问外太空呢?毕竟,我们对我们的行星如何形成有一个相当好的想法。围绕我们年轻的太阳运行的尘埃和气体冷却并碰撞,形成了我们称之为微行星的数千个微小天体。随着这些天体继续运行,一些结合在一起变得更大,最终形成了我们的行星。其他天体经历的撞击使它们分裂成更小的碎片,形成了今天在火星和木星之间看到的陨石带。

Psyche如此特别的原因是,它似乎曾经是一个微行星,正在成为一颗行星的途中,有一个包围着金属核心的岩石外壳。但它的进程被一系列与其他微行星的碰撞中断,这些碰撞剥离了岩石地壳,直到只剩下核心。经历如此多的破坏性碰撞而没有中间的增加碰撞,在统计上是非常不可能的,这使得Psyche成为了一个研究暴露的金属核心的惊人机会。为此,NASA的机器人轨道器将配备一系列先进的仪器。

光谱仪将分析当Psyche被宇宙射线击中时产生的伽马射线和 neutrons。周期表中的每个元素都会释放出特定波长的伽马射线,因此这些测量将告诉我们表面上存在哪些元素。磁力计将测量Psyche的磁场,使我们能够更多地了解地球的磁场如何在核心生成。当然,一个成像仪将让我们比以往任何时候都更近距离地观察表面。访问一个全新类型的世界本身就足够令人兴奋了。

但Psyche的任务给了我们一个独特的机会,在遥远的轨道上发现我们自己星球的内心秘密。

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