Giugno 12, 2021

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La NASA invia una navicella spaziale su un asteroide 16 Psyche: potrebbe non essere quello che gli scienziati si aspettavano

L’idea di questo artista raffigura l’asteroide Psiche, l’obiettivo della missione Psiche della NASA. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/ASU

Una nuova ricerca dell’Università dell’Arizona ha scoperto che l’asteroide bersaglio NASALa missione di Psiche potrebbe non essere così metallica o intensa come ci si aspettava in precedenza.

Si è creduto a lungo che l’asteroide metallico 16 Psyche, ampiamente studiato, fosse il nucleo di ferro esposto di un piccolo pianeta che non si è formato durante i primi giorni del sistema solare. Ma una nuova ricerca condotta dall’Università dell’Arizona suggerisce che l’asteroide potrebbe non essere così metallico o denso come si pensava in precedenza, e suggerisce una storia di origine molto diversa.

Gli scienziati sono interessati a 16 Psiche perché se le sue presunte origini sono corrette, fornirebbe l’opportunità di studiare da vicino un nucleo planetario esposto. La NASA dovrebbe lanciare la sua missione Psyche nel 2022 e raggiungere l’asteroide nel 2026.

David Cantello, uno studente universitario presso l’Università dell’Arizona, è l’autore principale di un nuovo documento di ricerca pubblicato su Giornale di scienze planetarie Il che suggerisce che 16 Psyche è per l’82,5% di metallo, il 7% di pirosseno a basso contenuto di ferro e il 10,5% di condrite carboniosa che probabilmente proveniva da collisioni di altri asteroidi. Cantello e i suoi collaboratori stimano che la densità apparente di 16 Psiche – nota anche come porosità, che si riferisce alla quantità di spazio vuoto all’interno del suo corpo – sia di circa il 35%.

Illustrazione della NASA di un'astronave psicologica

Illustrazione, creata nel marzo 2021, della navicella spaziale Psyche della NASA, che mira a lanciarsi nella fascia principale degli asteroidi nell’agosto 2022 per indagare sull’asteroide Psyche. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/ASU

Queste stime differiscono dalle precedenti analisi sulla composizione di 16 Psyche che hanno portato i ricercatori a stimare che potrebbe contenere fino al 95% del minerale ed essere più denso.

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“Questa diminuzione del contenuto di minerali e della densità apparente è interessante perché mostra che 16 respiri sono più modificati di quanto si pensasse in precedenza”, ha detto Cantello.

Piuttosto che essere il nucleo intatto esposto di un pianeta primordiale, potrebbe effettivamente essere più simile a un mucchio di macerie, simile a un altro asteroide attentamente studiato: Bennu. UArizona guida il team della missione scientifica della NASA Osiride Rex La missione, che ha recuperato un campione dalla superficie di Bennu, sta tornando sulla Terra.

“Un respiro come un mucchio di macerie sarebbe molto inaspettato, ma i nostri dati continuano a mostrare stime di bassa densità nonostante il suo alto contenuto di minerali”, ha detto Cantello.

L’asteroide 16 Psyche ha le dimensioni del Massachusetts e gli scienziati stimano che contenga circa l’1% di tutto il materiale della cintura di asteroidi. Scoperto per la prima volta da un astronomo italiano nel 1852, fu il sedicesimo asteroide di sempre.

“Avere un contenuto di minerali inferiore a quanto si pensava in precedenza significa che l’asteroide potrebbe aver avuto collisioni con asteroidi contenenti le più comuni condriti carboniose, che hanno depositato uno strato superficiale che stiamo osservando”, ha detto Cantello. Questo è stato osservato anche sull’asteroide Vesta dalla navicella spaziale Dawn della NASA.

L’asteroide 16 Psyche è stato valutato 10.000 quadrilioni di dollari (cioè 10.000 dollari seguiti da 15 zeri extra), ma i nuovi risultati potrebbero sottovalutare leggermente il valore dell’asteroide ricco di ferro.

“Questo è il primo documento a porre alcune limitazioni specifiche al suo contenuto superficiale. Le stime precedenti erano un buon inizio, ma questo migliora un po’ di più questi numeri”, ha affermato Cantelo.

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Un altro asteroide ben studiato, Bennu, contiene molta condrite carboniosa e ha una porosità superiore al 50%, una caratteristica classica di un cumulo di macerie.

Questa elevata porosità è comune per oggetti relativamente piccoli e di piccola massa come Bennu, che è grande quanto l’Empire State Building, perché il debole campo gravitazionale impedisce ai massi e ai massi del corpo di aggregarsi troppo strettamente. Ma per un corpo di 16 respiri essere così poroso, è inaspettato.

“L’opportunità di studiare un nucleo esposto da un piccolo pianeta è estremamente raro, motivo per cui stanno inviando una missione spaziale lì, ma il nostro lavoro mostra che 16 psiche sono più interessanti del previsto”, ha detto Cantelo.

Stime precedenti della composizione di 16 Psyche sono state fatte analizzando la luce solare riflessa dalla sua superficie. Abbina il motivo luminoso ad altri oggetti metallici. Invece, Cantelo e i suoi collaboratori hanno ricreato 16 raggi di Psiche – o materiale superficiale roccioso sciolto – mescolando materiali diversi in laboratorio e analizzando i modelli di luce fino a farli combaciare con le osservazioni del telescopio dell’asteroide. Solo pochi laboratori al mondo praticano questa tecnica, tra cui l’UArizona Lunar and Planetary Laboratory e il Johns Hopkins Laboratory of Applied Physics nel Maryland, dove Cantelo ha lavorato mentre era al liceo.

“Sono sempre stato interessato allo spazio”, ha detto Cantillo, che è anche presidente del Club Astronomico dell’Arizona. “Sapevo che gli studi di astronomia sarebbero stati pesanti su computer e osservazioni, ma mi piace fare più lavori pratici, quindi volevo collegare i miei studi con la geologia in qualche modo. Mi sono specializzato in geologia e in scienze planetarie e matematica. “

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“L’articolo di David è un esempio di lavoro di ricerca all’avanguardia svolto dai nostri studenti universitari”, ha affermato il coautore dello studio Vishnu Reddy, professore associato di scienze planetarie che dirige il laboratorio in cui lavora Cantillo. “È anche un buon esempio di uno sforzo collaborativo tra studenti universitari, studenti laureati, borsisti post-dottorato e personale del mio laboratorio”.

I ricercatori ritengono inoltre che il materiale carbonioso sulla superficie di 16 Psyche sia ricco d’acqua, quindi lavoreranno per combinare i dati dei telescopi terrestri e delle missioni spaziali con altri asteroidi per aiutare a determinare quanta acqua è presente.

Riferimento: “Restrizione della formazione di regolite dell’asteroide (16) psichico mediante spettroscopia nel vicino infrarosso visibile in laboratorio” di David C. Cantillo, Vishnu Reddy, Benjamin N.L. Sharkey, Neil A. Pearson, Juan A. Sanchez, Matthew R.M. Aizawa, Theodore Caretta, Tanner S. Campbell e Umm Shubra, 12 maggio 2021, disponibile qui. Giornale di scienze planetarie.
DOI: 10.3847 / PSJ / abf63b

Finanziamento: Programma di osservazione degli oggetti Near-Earth della NASA