A Psyche fémes jellemzői
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2023.11.06 07:15.)

Infravörös megfigyelésekkel megerősítették, hogy a Psyche kisbolygó gazdag fémtartalmú, és más érdekességeket is tartogat a Psyche szonda számára.

A NASA Psyche űrszondája a közelmúltban indult útnak úti célja, az azonos nevű (16) Psyche kisbolygó felé. A Psyche az egyik legnagyobb égtest a fő kisbolygóövben, amelyet az eddigi megfigyelések alapján fémekben gazdagnak vélnek, bár részletes tulajdonságait még nem ismerjük pontosan. A kutatók a szonda közel hat évig tartó utazása alatt és a startja előtt is igyekeznek minél többet megtudni a kisbolygóról, hogy minél pontosabban megtervezhessék az égitest körül keringési pályára álló szonda tudományos programját. Ezeknek az előkészületeknek volt része az a megfigyelés-sorozat, amelyet a NASA és a DLR repülő infravörös obszervatóriumával, az azóta nyugdíjazott SOFIA-val (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) még tavaly év elején végeztek.

A SOFIA infravörös obszervatórium egy Boeing–747SP repülőgép törzsébe épített, 2,7 méter átmérőjű távcső. A SOFIA 2010 és 2022 között 291 tudományos célú repülést hajtott végre, szolgálata befejeztével a repülőgép a távcsővel együtt egy arizonai űrmúzeumba kerül. (Kép: NASA / Jim Ross)

A NASA és a Német Űrügynökség (DLR) repülő infravörös obszervatóriumát, a SOFIA-t bemutató rövid videó. (Forrás: NASA)

A Psyche eredetét magyarázó hipotézisek szerint a kisbolygó egy nagyobb test, planetezimál vagy kialakuló bolygó vasban gazdag belső magja lehetett. Feltételezik, hogy a planetezimál eredeti felszíni anyagát lesodorták a folyamatos ütközések a Naprendszer fejlődése korai időszakában, és csak az égitest magja maradt meg, ezt ismerjük ma Psyche kisbolygóként.

Talán ilyen lehet a Psyche kisbolygó felszíne. (Fantáziarajz: NASA / JPL-Caltech / ASU)

Bár a hipotézis meggyőzően hangzik, és sok megfigyelései eredmény alátámasztani látszik, a kutatók meglehetősen bizonytalanok a Psyche természetét és fizikai tulajdonságait illetően. Ezért a Southwest Research Institute (SwRI) kutatói 2022 februárjában a SOFIA obszervatóriummal infravörös megfigyeléseket végeztek. Ennek során a Psychét minden oldala irányából sikerült megfigyelni, az eredményekből a felszínt alkotó anyag összetételére tudtak következtetni, miközben olyan információkhoz jutottak, amelyek a földfelszíni obszervatóriumokkal nem szerezhetők meg. Méréseikhez a SOFIA felszínéről visszaverődő fényt a távcső közepes infravörös kamerájával elemezték. Mérték a kisbolygó által a világűrbe sugárzott energia mennyiségét és égitest porozitását.

A Psyche kisbolygó a Chile északi részén működő VLT-vel (Very Large Telescope) készített felvételeken. (Kép: ESO / LAM)

Megállapították, hogy a Psyche felszínéről érkező sugárzás a vizsgált tartományban nem mutat hullámhosszfüggést, ami általában a fémes objektumok jellemzője. Ez azt jelenti, hogy a Psyche nagy valószínűséggel fémes égitest, ami összhangban áll a korábbi feltételezésekkel. További érdekesség, hogy az úgynevezett „10 mikronos platót” nem sikerült az adatokban kimutatni, amiből a felszín porózus szerkezetére lehet következtetni. Ugyanakkor korábbi mérések kimutatták a 10 mikronos platót, de azok a Psyche déli pólusa környékét vizsgálták, míg az SwRI kutatói az északi pólus irányából vizsgálták az égitestet. Az eltérés egyik lehetséges magyarázata szerint a déli pólus környékét borító anyag a felszín más részén történt becsapódás során dobódott ki és hullott vissza a felszínre. Ezt támasztják alá azok a korábbi megfigyelések, melyek szerint a Psyche felszínén nagy kráterek találhatók.

A pontos részletek megismeréséhez valószínűleg 2029-ig kell várni, amikor a Psyche szonda megérkezik a kisbolygóhoz, és körülötte keringve veheti azt szemügyre. Mindenesetre a kisbolygó érdekes tulajdonságai is jelzik, hogy helyesen döntöttek a NASA szakemberei, amikor a Discovery program 14. küldetése célpontjául éppen a (16) Psychét választották. Ha bebizonyosodik, hogy a Psyche valóban egy kialakulófélben lévő egykori égiest magjának maradványa, akkor vizsgálatával többet tudhatunk meg a fémes maggal rendelkező kőzetbolygók kialakulásának folyamatáról is.

A Psyche kisbolygót és az azonos nevű szonda küldetését bemutató videó. (Forrás: NASA / JPL-Caltech / Arizona State Univ. / Peter Rubin / SSL)