(Až příliš) svůdné asteroidy - mise Psyche (3)

Kde se nachází hlavní hrdina mise Psyche, kovový asteroid, ke kterému v létě letošního roku vyrazí sonda NASA? Jaká překvapení může skrývat? Další díl miniseriálu o těžbě kovů ve Sluneční soustavě. (délka 5 min.)   

Na obrázku vidíte ilustraci sondy, nacházející se poblíž cíle mise, kovového asteroidu Psyche. Start jen naplánován na letošní rok (2022) a přílet k asteroidu Psyche, který se nachází mezi oběžnými drahami Marsu a Jupiteru, na rok 2026. 

Tento asteroid se skládá převážně z kovu, pravděpodobně ze slitiny nebo brekcií (slepenců) horniny, niklu a železa. 

Mohl by být obnaženým železným jádrem dávné protoplanety, pozůstatkem po masivní srážce s jiným objektem. Při něm se těleso roztříštilo, přišlo o vnější plášť a odhalilo se kovové jádro tohoto prehistorického objektu. 

Asteroid Psyche

Planetka Psyche byla objevena v roce 1852 italským astronomem Annibalem de Gasparis, který ji pojmenoval po mytologické postavě (řecké personifikaci duše).

Psyché se pohybuje na oběžné dráze ve vnější části hlavního pásu asteroidů. Nachází se zhruba ve vzdálenosti 3 au od Slunce (au - vzdálenost Země a Slunce). 

Její oběžná dráha ovšem není vyloženě kruhová. Podobá se spíše elipse s přísluním ve vzdálenosti 2,5 au a nejvzdálenějším bodem, odpovídajícím 3,3 au. Jeden oběh trvá kolem 5 pozemských roků. 

Psyche je nejtěžší známý asteroid typu M. Písmeno “M” naznačuje, že se jedná o kovový objekt. Vědci, kteří v minulosti pozorovali Psyche pomocí radaru (proběhlo to mimochodem v nedávno zničené observatoři Arecibo), vytvořili v roce 2015 trojrozměrný model asteroidu. 

Má rozměry 279 × 232 × 189  km (± 10 %). 

Pokud by byl asteroid dokonalou koulí, měl by průměr 226 km. Tak tomu ale není. Psyche má zhruba tvar elipsoidu. Existují také důkazy o dvou asi 50–70  km širokých prohlubních poblíž jižního pólu. Asteroid s největší pravděpodobností přežil několik těžkých kolizí v době, kdy se formovala sluneční soustava. 

Na základě velikosti a odhadované hmotnosti vědci vypočítali také jeho hustotu. Měla by odpovídat 4,5 ± 1,4 g/cm3. Pro srovnání - železo má hustotu 7,87 g/cm3 a nikl 8,9 g/cm3. Znamená to tedy, že neobsahuje jen tyto dva kovy, musí se skládat ještě z hornin a tedy lehčích prvků. 

Jeho radarové echo se během rotace asteroidu mění. Naznačuje to, že má chemicky i prostorově různorodý povrch. Plocha odpovídá 165 800 km2, na vědce tedy čeká značná výzva.  

To, že povrch Psyche bude mít komplexní charakter, naznačuje ještě další studie. Výzkumy v infračerveném pásmu elektromagnetického spektra odhalily na povrchu asteroidu známky chemicky vázané vody. Jak se tam mohla dostat? Vždyť pokud by byla Psyche zbytkem jádra kdysi roztříštěného velkého objektu, musel být její materiál kdysi vystaven takové teplotě, která v něm existenci vody vylučuje. 

Vědci mají dvě teorie. Vzhledem ke stáří Psyche mohly postupem doby na povrch asteroidu dopadat menší objekty. Mohl se na něm tedy uložit materiál, který nemá s původním obnaženým jádrem dávné protoplanetky nic společného. Ve Sluneční soustavě je takového materiálu dost - například uhlíkaté chondrity obsahují až několik procent chemicky vázané vody a mohly by tak vysvětlit spektrální charakteristiku Psyche. 

Alternativní teorie naznačuje, že se na povrchu asteroidu mohou nacházet zbytky roztříštěného pláště původního objektu, tedy materiál skládající se ze silikátových hornin. Po miliardy roků byly vystaveny slunečnímu větru. Sluneční vítr - to je v podstatě proud nabitých částic vycházejících ze Slunce. Skládá se většinou z jader vodíku. Ty mohou při dopadu na materiál asteroidu reagovat s kyslíkem v silikátových horninách bývalého pláště tělesa - takže se vytváří hydroxylové ionty, jejichž charakteristické signály pak vědci nacházejí při průzkumu v infračerveném spektru. 

Sonda Psyche

Mise, která vyrazí k Psyche v létě letošního roku, může dát zajímavé odpovědi na spoustu otázek. 

Je Psyche skutečně obnaženým jádrem bývalé diferencované planetky? Nebo vznikla jiným způsobem?

Jaké bylo složení bývalé planetky? Liší se složení pevných těles vzniklých v různých vzdálenostech od Slunce?

Pokud byl asteroid kdysi v roztaveném stavu, tuhl zevnitř směrem k povrchu nebo naopak? To by mělo zajímavý následek. Analogicky k naší Zemi, jejíž jádro je jak pevné tak tekuté, mohl mít i tento asteroid v minulosti magnetické pole. 

Zajímavé bude také zjištění, jaké chemické prvky tvoří materiál Psyche. A to jak u její kovové komponenty tak u její předpokládané kamenné nebo uhlíkaté části. 

Při pohledu zblízka bude jistě také vidět, jaký je rozdíl mezi impaktními krátery v kovovém a kamenném povrchovém materiálu. 

Můžeme se tedy těšit na mnoho zajímavostí - i když budou nejspíše tak trochu ve stínu pokračující mise vesmírného teleskopu Jamese Webba. 

Jak přesně bude mise Psyche probíhat a jaké přístroje ponese na palubě, se dočtete v příštím blogu. 

Další informace a zdroje:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103516300288?via%3Dihubl, https://www.spektrum.de/news/wasser-auf-der-oberflaeche-des-metallasteroiden-psyche/1427893