Güneş Sisteminin geçmişinde asteroitlerin katı kaya değil, erimiş demir lekeleri olduğu bir zaman hayal edin. Kulağa garip geliyor, ama durum böyle olabilir. Ve doğru koşullarda, bu asteroitlerin bazıları volkan filizlenmişti. Bu asteroitlerden biri olan Psyche, bir NASA misyonunun varış noktasıdır.
Bu, Santa Cruz Üniversitesi'ndeki bilim adamlarının yakında Jeofizik Araştırma Mektupları'nda yayınlanmak üzere yeni bir çalışmaya geldikleri sonucudur.
Bilim adamları, Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz (UCSC), Dünya ve Gezegen Bilimleri Profesörü Francis Nimmo ve yüksek lisans öğrencisi Jacob Abrahams. NASA'nın asteroit Psyche'ye bir uzay aracı gönderme planları nedeniyle bu araştırmaya başladılar. Psyche eşsiz bir asteroittir; Sadece Güneş Sistemimizdeki en büyük asteroit değil, aynı zamanda erken bir gezegenin maruz kalan demir ve nikel çekirdeği gibi görünüyor.
İlk Güneş Sisteminin kaosunda, kaya parçaları çarpıştı ve bazen birleşti. Zamanla, daha sonra kayalık gezegenlere dönüşen daha büyük ve daha büyük parçalar oluşturdular. Dünya gibi tamamen oluşturulmuş gezegenlerde, demir ve nikel çekirdek silikat bir kabuğun altına gömülür. Tüm karasal gezegenler ve aylar ve çoğu asteroit için aynıdır.
Ancak bazı gezegenler katastrofik çarpışmalara maruz kalacaktı ve dış katmanları sıyrılarak erimiş demir açısından zengin çekirdeği bırakacaktı. Bu çekirdek, uzayda soğuk sıcaklıklarda soğuyacaktı, ilk önce yüzey katılaşacaktı. Psyche'ye olduğunu düşündükleri şey budur.
“Bir gün bana döndü ve“ Sanırım bu şeyler patlayacak ”dedi.
Profesör Francis Nimmo, UCSC Yer ve Gezegen Bilimleri.
NASA’nın Psyche görevinden önce, Nimmo metalik asteroitlerle ilgilenmeye başladı. Kompozisyonlarıyla ve bu kompozisyon için hangi ipuçlarının burada Dünya'daki göktaşları tarafından sağlanabileceği ile ilgileniyordu. Yüksek lisans öğrencisi Jacob Abrahams, asteroitlerin nasıl oluştuğu ve soğuduğuna dair bazı modeller çalıştırdı.
Görünüşe göre, bu asteroitlerin en azından bir kısmı erimiş demirin volkanik patlamaları yaşayacaktı.
Nimmo bir basın açıklamasında “Bir gün bana döndü ve“ Bu şeylerin patlayacağını düşünüyorum, ”dedi. “Daha önce hiç düşünmemiştim, ama mantıklı çünkü yoğun bir kabuğun altında yüzer bir sıvınız var, bu yüzden sıvı zirveye çıkmak istiyor.”
Bu ferro-volkanlar, maruz kalan tüm çekirdek asteroitlerde patlamazdı. Çekirdek erimiş halde kalırken, yüzeyin hızlı bir şekilde soğuması ve katılaşması için yeterince büyük olması gerekirdi. Ama hepsi bu şekilde davranmazdı.
Nimmo, “Bazı durumlarda merkezden kristalleşir ve volkanizma olmazdı, ancak bazıları yukarıdan aşağı kristalleşir, bu nedenle altta sıvı metal bulunan sağlam bir metal levha elde edersiniz” dedi.
Bu metalik asteroitlerde, katılaşmış kabuk yüzdürücü, erimiş çekirdeği sıkıştıracaktır. Bu, erimiş demiri çekirdeğe kilitli tutardı. Ancak zamanla, kabukta değişiklikler olurdu.
Kabuk soğuyacaktı ve sıkıştırma ve soğutma, kabukta stres çatlakları ve arızaları oluşturacaktı. Erimiş çekirdek daha yüzdürücüdür ve basınç altında olacaktır. Çatlaklar ve faylar oluştuğunda, erimiş demir kaçarak ferro-volkanlar yaratırdı.
“… Hawaii'de gördüğünüz kalın, viskoz lav akıntıları gibi bir şey yok.”
Profesör Francis Nimmo, UCSC Yer ve Gezegen Bilimleri.
Bu ferro-volkanların tam olarak nasıl görüneceğini bilmiyoruz. Ancak iki araştırmacıya göre, en az birkaç olasılık var. büyük ölçüde erimiş kayanın bileşimine bağlıdır.
Abrahams, “Çoğunlukla saf demirse, ince tabakalara yayılan düşük viskoziteli yüzey akışları patlamaları olur, bu yüzden Hawaii'de gördüğünüz kalın, viskoz lav akışları gibi bir şey yok” dedi. “Diğer uçta, karıştırılmış hafif elementler ve hızla genişleyen gazlar varsa, yüzeyde çukurlar bırakabilecek patlayıcı volkanizmaya sahip olabilirsiniz.”
NASA’nın Psyche misyonunun bu ferro-volkanizmanın herhangi bir açık kanıtını görmesi olası değildir. Her şey milyarlarca yıl önce oldu ve çarpışmalar, aşınma ve yıpranma o zamandan beri Psyche gibi asteroitlerin yüzeyini şekillendirecekti. “Şimdi neye benzeyebilecekleri belli değil,” dedi Abrahams.
Fakat yine de bu ferro-volkanların bazı işaretleri olabilir. Yüzeydeki malzemenin renginde farklılıklar olabilir. Hatta bazı volkanik menfezler bile olabilir. Ama lav konisi beklemeyin.
Psyche misyonu kesinlikle volkanik aktivitenin kanıtı bulmakla ilgili değildir; başka bilim hedefleri de var. Aslında, Nimmo'ya göre, Psyche gibi asteroitlerde ferro-volkanik aktivitenin kanıtı bulmak için en iyi yer, burada Dünya'daki metalik asteroitlerde olabilir.
Nimmo, “Bu metalik göktaşlarının birçoğu var ve şimdi ne aradığımızı bildiğimize göre, içlerinde volkanizma kanıtı bulabiliriz” dedi. “Malzeme yüzeye dökülürse, göktaşı bileşimine yansıyacak olan çok hızlı soğuyacaktır. Ve gaz kalarak delikleri olabilir. ”
Bir çift bilim adamı bu sonuçları yakın bir Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı'nda sundular ve başka bir araştırma ekibinin aynı sonuca vardığını buldular. Bu ekibin sonuçlarının bir özeti burada.
Bunlar, kısmen boyadıkları resim nedeniyle ilginç sonuçlardır. Antik Güneş Sisteminden geçen bir gezegen veya proto-gezegen felaket bir çarpışmaya maruz kalır. Yüzey sadece erimiş bir çekirdek bırakarak sıyrılır. Yüzey erimiş çekirdeği hapsederek soğur, ancak gerilmeler yüzeyde çatlakları zorlarken ferro-volkanlarda kaçmak için.
“Şok edici bir fikir değil, ama daha önce hiç demir volkanizması hakkında düşünmemiştik, bu yüzden araştırmak yeni ve ilginç bir şey” dedi Abrahams.
NASA’nın Psyche görevinin 2022 yılında başlaması planlanıyor. 2026’da Psyche’ye varır, sonra 21 ay asteroitin etrafında dönerek, yüzey özelliklerini haritalayarak ve diğer özelliklerini inceleyerek geçirir. Uzay aracı birkaç araç içerecektir:
- Çokbantlı Görüntüleyici
- Gama Işını ve Nötron Spektrometresi
- manyetometre
- X-Bandı Yerçekimi Bilim Araştırması
Psyche misyonu ayrıca Deep Space Optical Communication (DSOC.) Adlı yeni bir lazer iletişim sistemini de test edecek.
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: Metal volkanlarda demir volkanlar patlamış olabilir
- Araştırma Makalesi: Ferrovolkanizm: Metalik Asteroitlerde Demir Volkanizması
- NASA Psyche Mission Genel Bakış
