Erinnerst du dich an den Asteroiden Psyche? Es ist der größte bekannte Asteroid im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Es war in den Nachrichten wegen seiner ungewöhnlichen Eigenschaften und weil die NASA plant, 2022 eine Mission nach Psyche zu starten.
Psyche, auch bekannt als 16 Psyche, ist ungewöhnlich, weil sie sich von anderen Asteroiden deutlich unterscheidet. Die Psyche scheint der verbleibende, freiliegende Nickel-Eisen-Kern eines frühen Planeten zu sein. Aus diesem Grund ist die Psyche ein Baustein des frühen Sonnensystems, als sich noch Planeten bildeten. Es ist wie ein Planet ohne Kruste.
Aber Psyche hat noch eine andere seltsame Eigenschaft, die Wissenschaftler gerne untersuchen: Sie ist viel weniger dicht als sie sein sollte, da sie größtenteils aus Eisen und Nickel besteht.
Eine neue Theorie versucht zu erklären, wie dieser Eisen-Nickel-Asteroid mit einer metallischen Oberfläche eine weitaus niedrigere Dichte haben könnte, als er sollte.
Psyche ist eine Klasse von Asteroiden, die Pallasit genannt wird, nach Peter Pallas, einem Deutschen, der 1722 den Krasnojarsker Meteoriten studierte. Dieser Stein fiel in der Nähe der russischen Stadt Krasnojarsk auf die Erde und war der erste Pallasit, der jemals gefunden wurde. Das war damals, als niemand glaubte, dass Meteoriten überhaupt aus dem Weltraum kamen. Es wog ungefähr 700 kg und ist einer von nur 61 Pallasiten, die jemals identifiziert wurden.
Während die meisten Asteroiden hauptsächlich aus felsigen Trümmern bestehen, sind Pallasite wie Psyche rätselhaft und bestehen hauptsächlich aus Eisen und Nickel mit darin eingeschlossenen Olivinkristallen. Wissenschaftler glauben, dass sie sich gebildet haben, als Planetesimale kollidierten, das äußere Material abstreiften und die inneren Metallkerne zurückließen. Der Asteroid kühlte dann von außen nach innen ab.
Während des Abkühlens könnte eine Legierung aus geschmolzenen Resttaschen aus Eisen, Nickel und leichteren Elementen wie Schwefel durch flüssigkeitsgefüllte Risse, sogenannte Deiche, an der Oberfläche ausgebrochen sein und virtuelle Vulkane aus geschmolzenem Metall erzeugt haben. Dieses Material hätte eine Beschichtung auf der obersten, felsigen Schicht erzeugt. Dieser Prozess wird Ferrovulkanismus genannt.
Die Psyche kann ihre unter den Erwartungen liegende Dichte dem Ferrovulkanismus verdanken. Da Psyche wie andere Pallasite eine Mischung aus Kern- und Mantelmaterial ist, hat sie möglicherweise diese Art des Mischens erfahren. Die mit Schwefel vermischten Taschen aus flüssigem Metall haben eine geringere Dichte als das umgebende Material und bilden Deiche, die Ferrovulkanismus ermöglichen.
"Unsere Berechnungen legen nahe, dass ferrovulkanische Eruptionen für kleine, metallreiche Körper möglich sein können, insbesondere für schwefelreiche Schmelzen und Körper mit Mänteln, die dünner als etwa 35 Kilometer sind, oder für Körper, bei denen der Mantel lokal durch große Einschlagkrater verdünnt wurde", sagte co - Autor der Arbeit, Brandon C. Johnson, außerordentlicher Professor für Erd-, Atmosphären- und Planetenwissenschaften an der Purdue University.
Da die Psyche mit einem Durchmesser von etwa 200 km einer der massereichsten Körper im Asteroidengürtel ist, kann der Ferrovulkanismus seine geringe Dichte erklären und gleichzeitig die Oberflächenmetallizität erklären, die er in Radar und anderen Beweisen zeigt.
"Ferrovulkanismus hat möglicherweise Kernmaterial an die Oberfläche transportiert und die Radarerkennung von Metall verursacht", sagte Johnson.
Die Dichte der Psyche ist so gering, dass sie etwa halb so hoch ist wie die eines Eisenmeteoriten. Es ist auch der größte metallische Asteroid im Sonnensystem, den wir kennen. Wenn seine geringe Dichte auf Ferrovulkanismus zurückzuführen ist, wie die Autoren des Papiers sagen, liegt es an der Mission der NASA in Psyche, dies herauszufinden.
Diese Mission soll 2022 starten. Es wird das erste Raumschiff sein, das einen metallischen Asteroiden besucht. Da Ferrovulkanismus derzeit nur ein vorgeschlagenes Modell ist, muss dieses Raumschiff seine Rolle bestätigen. Die Mission zur Psyche könnte auch Fragen zur Rolle metallischer Asteroiden bei der Entwicklung des Sonnensystems beantworten.
Das Papier, das diese Arbeit umreißt, ist in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht. Es trägt den Titel "Ferrovulkanismus auf Metallwelten und der Ursprung von Pallasiten". Die Autoren sind Brandon C. Johnson, Michael M. Sori und Alexander J. Evans.
Mehr:
- Forschungsbericht: Ferrovulkanismus auf Metallwelten und der Ursprung von Pallasiten
- NASA: Psyche Mission
- Space Magazine: Metall-Asteroiden-Psyche könnte Vulkane aus geschmolzenem Eisen gehabt haben
- Wikipedia: Asteroid 16 Psyche
- Wikipedia: Pallasit
