Czy planetoida Psyche może być jądrem nieudanej planety?

Astronomowie wskazują, że planetoida (16) Psyche, znajdująca się w pasie głównym w Układzie Słonecznym, może być pozostałością jądra protoplanety, która się nie rozwinęła.

.Jak opisują naukowcy, obiekty tworzące pas planetoid w Układzie Słonecznym są od siebie niezwykle oddalone i nie wszystkie składają się ze skał. Jedna z planetoid, znana jako (16) Psyche, zbudowana jest z metalu. Badacze przypuszczają, że może być ona pozostałością jądra protoplanety, która nie rozwinęła się w pełnoprawny świat.

W ramach nowego badania, astronomowie pod kierownictwem Namyi Baijal z University of Arizona, przyjrzeli się bliżej temu, w jaki sposób mógł się uformować duży krater uderzeniowy w rejonie północnego bieguna (16) Psyche. Analizy te mogą pomóc lepiej zrozumieć historię obiektu i procesy formowania i ewolucji planet, szczególnie we wczesnych etapach historii Układu Słonecznego. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Journal of Geophysical Research: Planets”.

Korzystając z modeli komputerowych, badacze przeprowadzili trójwymiarowe symulacje uderzeń w pobliżu północnych obszarów (16) Psyche oraz tego, jak mogły one wpłynąć na wewnętrzne właściwości tej planetoidy, zwłaszcza na rozmieszczenie metalu w jej wnętrzu. Naukowcy wykorzystali modele 3D, ponieważ obrazy z teleskopów naziemnych dostarczają ograniczonych danych, a należąca do NASA sonda Psyche, która została wystrzelona w październiku 2023 roku, ma dotrzeć do obiektu dopiero w sierpniu 2029 roku.

.Astronomowie uwzględnili w swoich modelach kształt planetoidy, w tym również duży basen uderzeniowy w pobliżu jej północnego bieguna. Dodatkowo wzięli również pod uwagę strukturę wnętrza obiektu, w tym to, czy składa się on z jednego rodzaju materiału w całej objętości (model jednorodny), czy też jest warstwowa, z żelaznym jądrem i skałami wulkanicznymi na zewnątrz. Następnie naukowcy wzięli pod uwagę porowatość wnętrza (16) Psyche, czyli obecność pustych przestrzeni, oraz to, jak wpływa to na powstawanie kraterów uderzeniowych, w szczególności na stosunek ich głębokości do średnicy, czyli to, jak głęboki jest krater w porównaniu z jego szerokością. Na koniec badacze opracowali kilka hipotez dotyczących wnętrza planetoidy, które zostaną potwierdzone, gdy sonda Psyche do niej dotrze.

Sonda Psyche ma dotrzeć do planetoidy w 2029 roku, a główne cele jej misji obejmują ustalenie, czy 16 Psyche może być rzeczywiście metaliczną pozostałością jądra planetozymalu (zalążka planety tworzącego się we wczesnym etapie ewolucji układu planetarnego) lub wczesnego ciała planetarnego. Dzięki temu naukowcy mają nadzieję uzyskać wgląd w proces formowania się planet, ponieważ będzie to pierwszy raz w historii, gdy prawdopodobnie uda się bezpośrednio zbadać wnętrze ciała planetarnego. Odległość od powierzchni Ziemi do jej środka wynosi około 6300 kilometrów, człowiekowi udało się stworzyć odwiert jedynie sięgający 12,26 kilometra w głąb, czyli około 0,2% drogi do jądra.

„Jednym z głównych wniosków naszej analizy było to, że porowatość – ilość pustej przestrzeni wewnątrz planetoidy – odgrywa istotną rolę w tym, jak powstają takie kratery. Jest ona często pomijana, ponieważ trudno ją uwzględnić w modelach, ale nasze symulacje pokazują, że może ona silnie wpływać na siłę uderzenia i kształt powstałych kraterów” – mówi powiedziała Namya Baijal z University of Arizona.

Naukowcy w badaniu wysunęli hipotezę, że wnętrze (16) Psyche może wpływnać na to jaki kształt będą miały kratery uderzeniowe, szczególnie w odniesieniu do stosunku ich głębokości do średnicy. Na przykład zauważają, że bardziej wytrzymałe wnętrze w miejscu kolizji skutkowałoby zachowaniem dużych ilości materiału obiektu, który uderzył w (16) Psyche, podczas gdy słabsze prowadziłoby do zachowania jedynie niewielkich jego ilości.

.Lepsze poznanie planetoidy (16) Psyche i jej pochodzenia nie tylko pozwoli astronomom lepiej poznać, jak powstawały i ewoluowały planety w Układzie Słonecznym, ale także odległe obce światy. A to może przyczynić się do poszukiwań światów, które mogłyby nadawać się do zamieszkania.

Emil Gołoś