Lange tijd werd gedacht dat de veel bestudeerde metalen asteroïde die bekend staat als 16 Psyche de blootgestelde ijzeren kern is van een kleine planeet die zich tijdens de vroegste dagen van het zonnestelsel niet heeft gevormd. Maar nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Arizona suggereert dat de asteroïde misschien niet zo metaalachtig of compact is als ooit werd gedacht, en hints op een heel ander oorsprongsverhaal.

Wetenschappers zijn geïnteresseerd in 16 Psyche, want als de veronderstelde oorsprong waar is, het zou een mogelijkheid bieden om een ​​blootgestelde planetaire kern van dichtbij te bestuderen. NASA is gepland om zijn Psyche-missie in 2022 te lanceren en in 2026 bij de asteroïde aan te komen.

UArizona-student David Cantillo is hoofdauteur van een nieuw artikel gepubliceerd in Het planetaire wetenschappelijke tijdschrift dat voorstelt 16 Psyche is 82,5% metaal, 7% ijzerarm pyroxeen en 10,5% koolstofhoudend chondriet dat waarschijnlijk werd geleverd door inslagen van andere asteroïden. Cantillo en zijn medewerkers schatten dat 16 Psyche's bulkdichtheid - ook bekend als porositeit, wat verwijst naar hoeveel lege ruimte er in zijn lichaam wordt gevonden - is ongeveer 35%.

Deze schattingen verschillen van eerdere analyses van de samenstelling van 16 Psyche, die onderzoekers ertoe brachten te schatten dat het maar liefst 95% metaal zou kunnen bevatten en veel dichter zou zijn.

"Die daling van het metaalgehalte en de bulkdichtheid is interessant omdat het laat zien dat 16 Psyche meer gemodificeerd is dan eerder werd gedacht, ' zei Cantillo.

In plaats van een intacte blootgestelde kern van een vroege planeet te zijn, het zou eigenlijk dichter bij een puinhoop kunnen zijn, vergelijkbaar met een andere grondig bestudeerde asteroïde - Bennu. UArizona leidt het wetenschappelijke missieteam voor NASA's OSIRIS-REx-missie, die een monster van Bennu's oppervlak heeft opgehaald dat nu zijn weg terug naar de aarde vindt.

"Psyche als een puinhoop zou heel onverwacht zijn, maar onze gegevens blijven lage dichtheidsschattingen tonen ondanks het hoge metaalgehalte, ' zei Cantillo.

Asteroïde 16 Psyche is ongeveer zo groot als Massachusetts, en wetenschappers schatten dat het ongeveer 1% van al het materiaal van de asteroïdengordel bevat. Voor het eerst gezien door een Italiaanse astronoom in 1852, het was de 16e asteroïde ooit ontdekt.

"Het hebben van een lager metaalgehalte dan ooit werd gedacht, betekent dat de asteroïde zou kunnen zijn blootgesteld aan botsingen met asteroïden die de meer algemene koolstofhoudende chondrieten bevatten, die een oppervlaktelaag heeft afgezet die we waarnemen, " zei Cantillo. Dit werd ook waargenomen op asteroïde Vesta door het NASA Dawn-ruimtevaartuig.

Asteroid 16 Psyche is naar schatting $ 10 waard, 000 quadriljoen (dat is $ 10, 000 gevolgd door nog 15 nullen), maar de nieuwe bevindingen zouden de ijzerrijke asteroïde enigszins kunnen devalueren.

"Dit is het eerste artikel dat een aantal specifieke beperkingen oplegt aan de oppervlakte-inhoud. Eerdere schattingen waren een goed begin, maar dit verfijnt die cijfers een beetje meer, ' zei Cantillo.

De andere goed bestudeerde asteroïde, Bennu, bevat veel koolstofhoudend chondrietmateriaal en heeft een porositeit van meer dan 50%, wat een klassiek kenmerk is van een puinhoop.

Een dergelijke hoge porositeit is gebruikelijk voor relatief kleine objecten met een lage massa zoals Bennu - die slechts zo groot is als het Empire State Building - omdat een zwak zwaartekrachtsveld voorkomt dat de rotsen en keien van het object te strak op elkaar worden gepakt. Maar dat een object ter grootte van 16 Psyche zo poreus is, is onverwacht.

"De kans om een ​​blootgestelde kern van een planetesimaal te bestuderen is uiterst zeldzaam, daarom sturen ze de ruimtevaartuigmissie daarheen, ’ zei Cantillo, "maar uit ons werk blijkt dat 16 Psyche een stuk interessanter is dan verwacht."

Eerdere schattingen van de samenstelling van 16 Psyche werden gedaan door het zonlicht te analyseren dat door het oppervlak werd weerkaatst. Het lichtpatroon kwam overeen met dat van andere metalen voorwerpen. Cantillo en zijn medewerkers recreëerden in plaats daarvan 16 Psyche's regoliet - of los rotsachtig oppervlaktemateriaal - door verschillende materialen in een laboratorium te mengen en lichtpatronen te analyseren totdat ze overeenkwamen met telescoopwaarnemingen van de asteroïde. Er zijn maar een paar laboratoria in de wereld die deze techniek toepassen, waaronder het UArizona Lunar and Planetary Laboratory en het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Maryland, waar Cantillo werkte op de middelbare school.

"Ik ben altijd al geïnteresseerd geweest in de ruimte, " zei Cantillo, die ook voorzitter is van de UArizona Astronomy Club. "Ik wist dat astronomiestudies zwaar zouden zijn voor computers en observatie, maar ik doe graag meer hands-on werk, dus ik wilde mijn studies op de een of andere manier met geologie verbinden. Ik ben hoofdvak geologie en bijvak in planetaire wetenschappen en wiskunde."

"Davids paper is een voorbeeld van het baanbrekende onderzoekswerk van onze niet-gegradueerde studenten, " zei co-auteur van de studie Vishnu Reddy, een universitair hoofddocent planetaire wetenschappen die het lab leidt waarin Cantillo werkt. "Het is ook een mooi voorbeeld van de samenwerking tussen studenten, afgestudeerde studenten, postdoctorale fellows en medewerkers in mijn lab."

De onderzoekers geloven ook dat het koolstofhoudende materiaal op het oppervlak van 16 Psyche rijk is aan water. dus zullen ze vervolgens werken om gegevens van telescopen op de grond en ruimtevaartuigmissies samen te voegen met andere asteroïden om de aanwezige hoeveelheid water te helpen bepalen.