Skład asteroidy Psyche pomoże nam poznać Układ Słoneczny

Wykorzystując dane z należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Webba, naukowcy potwierdził obecność cząsteczek z grupy hydroksylowej na powierzchni metalicznej asteroidy Psyche.

Asteroida Psyche

.Obecność uwodnionych minerałów zdaniem astronomów Southwest Research Institute, wskazuje na bardziej złożoną historię Psyche. Jest to również ważna informacja dla misji NASA zmierzającej do tego ciała niebieskiego, krążącego wokół Słońca między Marsem a Jowiszem.

Mająca około 140 mil średnicy Psyche jest jednym z najbardziej masywnych obiektów w głównym pasie asteroid. Wcześniejsze obserwacje wskazały, że jest ona gęstym, w dużej mierze metalicznym obiektem, który może być pozostałością po planecie, która doświadczyła katastrofalnej kolizji. 13 października 2023 r. NASA wystrzeliła sondę kosmiczną Psyche, która ma pokonać ponad 3 miliardy kilometrów, aby dotrzeć do asteroidy w sierpniu 2029 roku.

„Wykorzystując teleskopy o różnych długościach fal światła podczerwonego, badania dostarczyły innych, ale uzupełniających informacji do tego, co sonda kosmiczna Psyche jest przeznaczona do badania” – mówi dr Tracy Becker z Southwest Research Institute.

„Nasze zrozumienie ewolucji Układu Słonecznego jest ściśle związane z interpretacjami składu asteroid, w szczególności tych klasy M, które zawierają wyższe stężenia metalu. Początkowo sądzono, że asteroidy te są odsłoniętymi rdzeniami zróżnicowanych planetoid, co było hipotezą opartą na ich podobieństwie widmowym do meteorytów żelaznych” – twierdzi dr Stephanie Jarmak z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.

Ewolucja Układu Słonecznego

.Jak tłumaczą astronomowie, dane Webba wskazują na hydroksyl i być może wodę na powierzchni Psyche. Uwodnione minerały mogą pochodzić ze źródeł zewnętrznych, w tym ze zderzeń z inni ciałami niebieskimi. Jeśli hydratacja powstała na asteroidzie samoistnie lub przez czynni zewnętrzne, to Psyche może mieć inną historię ewolucji niż sugerują obecne modele.

„Asteroidy są pozostałością po procesie formowania planet, więc ich skład różni się w zależności od tego, gdzie uformowały się w dysku protoplanetarnym. Uwodnienie, które jest endogeniczne, może sugerować, że Psyche nie jest pozostałością jądra protoplanety. Zamiast tego może sugerować, że powstała ona poza linią śniegu, czyli minimalną odległością od Słońca, w której temperatury dysku protoplanetarnego są wystarczająco niskie, aby lotne związki mogły skondensować się w ciała stałe, przed migracją do zewnętrznego pasa głównego” – podkreśla dr Anicia Arredondo z Southwest Research Institute.

W badaniu opublikowanym w The Planetary Science Journal, naukowcy twierdzą, że zmienność siły cech hydratacji w obserwacjach Webba, wskazuje na niejednorodny rozkład uwodnionych minerałów. Ta zmienność sugeruje złożoną historię powierzchni, którą można wytłumaczyć uderzeniami węglowych chondrytowów (meteorytów kamiennych składających się głównie z oliwinu i piroksenów), uważanych za bardzo uwodnione.

Zrozumienie lokalizacji asteroid i ich składu pozwala badaczom określić, w jaki sposób materiały w dysku protoplanetarnym zostały rozmieszczone i ewoluowały od czasu powstania. Sposób rozmieszczenia wody w Układzie Słonecznym zapewni wgląd w jej obecność w innych układach planetarnych, a ponieważ woda jest niezbędna do życia na Ziemi, będzie stanowić wskazówkę, gdzie szukać go, zarówno w naszym Układzie Słonecznym, jak i poza nim.

Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy

Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.

„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.

„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.

„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.

„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.

Oprac. EG