Wulkany ociekające ciekłym metalem. Czy tak powstała Psyche?
Planetoida Psyche od dawna fascynuje naukowców. Astronomowie podejrzewali nawet, że jest to odsłonięte jądro zniszczonej planety. W celu jej zbadania z Ziemi wyruszyła sonda o tej samej nazwie. Najnowsze badania wskazują, że obiekt ten jest nawet ciekawszy niż sądzono.
Choć planetoida Psyche znajduje się w Pasie Głównym między orbitami Marsa i Jowisza, gdzie istnieją setki tysięcy planetoid, to jednak niesamowicie wyróżnia się ona na ich tle. Pomiary wskazują bowiem, że odbija ona ponad dwa razy więcej padającego na nią światła niż inne planetoidy. Z tego też powodu naukowcy podejrzewają, że jest ona pokryta nie tyle regolitem, co metalami.
Pierwotnie przez długi czas zakładano, że obiekt ten może składać się w całości z metalu. Teorii tej jednak przeczą szacunki dotyczące masy i objętości obiektu. O ile średnia gęstość Psyche jest istotnie wyższa od ciał skalistych ( 3,7–4,1 tys. kg/m³), o tyle jest to za mało, aby w całości obiekt ten mógł być zbudowany z metalu. Dane o emisji ciepła z powierzchni wspierają tezę, że wnętrze jest w dużej części niemetaliczne, a metal znajduje się głównie w pobliżu i na powierzchni.
Skąd się wzięły metale na powierzchni planetoidy?
Jednym z wiodących wyjaśnień pochodzenia tej warstwy jest ferrowulkanizm, czyli erupcje, w których wulkany znajdujące się na powierzchni planetoidy tryskały roztopionymi metalami zamiast lawy krzemianowej. Opisany przez naukowców mechanizm zakłada, że w młodej Psyche jądro zastygało od zewnątrz do środka, a lżejsze pierwiastki akumulowały się w płynnej części. Powstała w ten sposób różnica gęstości mogła wytworzyć ciśnienie zdolne przebić się ku powierzchni przez płaszcz i utworzyć tam swoiste metalowe wulkany.
W najnowszej pracy naukowej Jaap Jorritsma (Delft University of Technology) oraz Win van Wsterenen (Vrije University w Amsterdamie) postanowili sprawdzić, przy jakim składzie chemicznym możliwy jest taki ferrowulkanizm.
Symulacje sugerują, że Psyche musiała być zasobna w metale, by w jądrze powstało wystarczające ciśnienie do wypychania metalicznej „magmy”. Najbardziej sprzyja temu skład zbliżony do meteorytów z klasy mezosyderytów. Pozostałe badane rodzaje meteorytów nie doprowadziłyby do powstania takiego procesu. Wariant z H-chondrytami także dopuszcza erupcje, ale przy wyższej gęstości. Z kolei EH-chondryty prowadzą do powstania zbyt małych jąder, które nie generują odpowiednich warunków do powstania żelaznych powłok na powierzchni planetoidy.
Najlepsze jednak w tym wszystkim jest to, że teoria ta może zostać wkrótce zweryfikowana. W 2029 r. do planetoidy Psyche doleci sonda kosmiczna, która przez dwa lata będzie ją szczegółowo fotografować i wykonywać pomiary spektroskopowe. Badacze mają nadzieję na to, że powierzchnia tego obiektu zweryfikuje prawdziwość opisywanego tutaj procesu. Jeżeli na powierzchni zobaczymy rozległe wychodnie i charakterystyczne spływy, model ferrowulkanizmu stanie się z dnia na dzień znacznie bardziej prawdopodobny.
Wkrótce zatem będziemy wiedzieć, czy mamy do czynienia z metalową planetoidą, szczątkami nieistniejącej już planety, czy też ze zwykłą planetoidą, ale pokrytą niezwykłą żelazno-niklową skorupą.
