Men denkt dat metalen asteroïden zijn begonnen als klodders gesmolten ijzer die in de ruimte zweefden. Alsof dat niet vreemd genoeg is, wetenschappers denken nu dat naarmate het metaal afkoelde en stolde, vulkanen die vloeibaar ijzer spuwen, kunnen door een stevige ijzeren korst op het oppervlak van de asteroïde zijn uitgebarsten.

Dit scenario kwam voort uit een analyse door planetaire wetenschappers van UC Santa Cruz, wiens onderzoek gedeeltelijk werd ingegeven door NASA's plannen om een ​​sonde naar Psyche te lanceren, de grootste metalen asteroïde in het zonnestelsel. Franciscus Nimmo, hoogleraar Aard- en planeetwetenschappen, zei dat hij geïnteresseerd was in de samenstelling van metalen asteroïden, zoals blijkt uit analyses van ijzermeteorieten, dus liet hij afgestudeerde student Jacob Abrahams werken aan enkele eenvoudige modellen van hoe de asteroïden afkoelden en stolden.

"Op een dag wendde hij zich tot mij en zei:'Ik denk dat deze dingen gaan uitbarsten, '" zei Nimmo. "Ik had er nog nooit over nagedacht, maar het is logisch omdat je een drijvende vloeistof hebt onder een dichte korst, dus de vloeistof wil naar boven komen."

De onderzoekers beschreven hun bevindingen in een paper dat is geaccepteerd voor publicatie in Geofysische onderzoeksbrieven .

Metalen asteroïden ontstonden vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel toen planeten zich begonnen te vormen. Een protoplaneet of "planetesimaal" die betrokken is bij een catastrofale botsing kan worden ontdaan van zijn rotsachtige buitenste lagen, het blootstellen van een gesmolten, ijzerrijke kern. In de kou van de ruimte, deze klodder vloeibaar metaal zou snel beginnen af ​​te koelen en te stollen.

"In sommige gevallen zou het vanuit het midden kristalliseren en geen vulkanisme hebben, maar sommigen zouden van boven naar beneden kristalliseren, dus je zou een stevige plaat metaal op het oppervlak krijgen met vloeibaar metaal eronder, ' zei Nimmo.

Wat betreft hoe de ijzeren vulkanen eruit zouden zien, Abrahams zei dat het afhangt van de samenstelling van de smelt. "Als het voornamelijk puur ijzer is, dan zou je uitbarstingen hebben van laagviskeuze oppervlaktestromen die zich uitstrekken in dunne platen, dus er gaat niets boven de dikke, stroperige lavastromen die je op Hawaï ziet, " zei hij. "Aan het andere uiterste, als er lichte elementen zijn gemengd en gassen die snel uitzetten, je zou explosief vulkanisme kunnen hebben dat putten in het oppervlak zou kunnen achterlaten."

NASA's Psyche-missie is gepland om in 2022 te lanceren en de asteroïde in 2026 te bereiken. Tekenen van vulkanisme in het verleden waar onderzoekers naar zouden kunnen zoeken, zijn onder meer variaties in de kleur of samenstelling van materiaal op het oppervlak, en mogelijk kenmerken die op vulkanische openingen lijken. Grote vulkanische kegels zijn waarschijnlijk onwaarschijnlijk, zei Abraham.

Helaas, omdat metalen asteroïden vrij snel na hun vorming zouden zijn gestold, er is voldoende tijd (miljarden jaren) geweest om alle oppervlaktekenmerken van vulkanisme te degraderen. "Het is niet duidelijk hoe ze er nu uit zullen zien, ' zei Abrahams.

De beste kans om bewijs van ferrovulkanisme op metalen asteroïden te vinden, zou kunnen komen door het bestuderen van ijzermeteorieten die al in collecties op aarde zijn, aldus de onderzoekers.

"Er zijn veel van deze metalen meteorieten, en nu we weten wat we zoeken, we zouden er bewijs van vulkanisme in kunnen vinden, Nimmo zei. "Als er materiaal op het oppervlak zou uitbarsten, het zou heel snel afkoelen, die zou worden weerspiegeld in de samenstelling van de meteoriet. En er kunnen gaten in zitten door ontsnappend gas."

Toen ze hun bevindingen presenteerden op een recente Lunar and Planetary Science Conference, Abrahams en Nimmo ontdekten dat een ander onderzoeksteam onafhankelijk tot vergelijkbare conclusies was gekomen over de mogelijkheid van ferrovulkanisme.

"Het is geen schokkend idee, maar we hadden gewoon nog nooit aan ijzervulkanisme gedacht, dus het is iets nieuws en interessants om te onderzoeken, ' zei Abrahams.