16 Psyche
16 Psyche is een grote asteroïde die op 17 maart 1852 door de Italiaanse astronoom Annibale de Gasparis vanuit Napels werd gevonden. De asteroïde is vernoemd naar Psyche uit de Griekse mythologie.
Psyche is een van de zwaarste asteroïden in de hoofdgordel tussen Mars en Jupiter en is goed voor ongeveer 1% van de totale massa. De asteroïde heeft een doorsnede van meer dan 200 kilometer.
Men denkt dat Psyche de overgebleven kern is van een protoplaneet. Het is de zwaarste van de metaalrijke M-type asteroïden en de samenstelling en dichtheid komt overeen met die van mesosideriet meteorieten.
Psyche gaat door een ruimtesonde onderzocht worden. Deze ruimtesonde is op 1 augustus 2022 gelanceerd en zal in 2026 bij de asteroïde arriveren en daarna tot medio 2027 onderzoek doen aan de asteroïde.
Fysische kenmerken
Massa, grootte en vorm
Psyche is zo massief dat de zwaartekrachtsverstoringen op andere asteroïden kunnen worden waargenomen, dit maakt het mogelijk om een massabepaling te doen. In 2002 vond er een nauwe ontmoeting plaats met de asteroïde (13206) 1997 GC22. Uit deze passage werd een massa van 3,38 * 10-11 aardmassa berekend en een dichtheid van 6,98 g/cm3. De hoge dichtheid wijst erop dat Psyche voornamelijk uit metalen moet bestaan. Sinds 2021 is de beste schatting een massa van 2,23 * 1019 kg en een afgeleide bulkdichtheid van 3,89 g/cm3.
De eerste schatting van de grootte van Psyche werd gedaan met behulp van thermische infraroodmetingen door de IRAS satelliet. Uit die waarnemingen volgde een diameter van ± 253 kilometer. Die schatting is vermoedelijk te groot want men keek destijds recht op de polen van de asteroïde.
Analyse van lichtcurves laten zien dat Psyche een wat onregelmatige vorm heeft. In de buurt van de zuidpool zijn twee kraterachtige depressies waargenomen met een doorsnede van 50 – 70 kilometer en in de buurt van de evenaar bevindt zich ook een ontbrekende massa.
Aan de hand van sterbedekking is een volumediameter van 216 kilometer berekend en een oppervlaktediameter van 227 kilometer. Uitgaande van deze schattingen is een dichtheid van 3,7 g/cm3 berekend en dat komt overeen met die van andere metallische asteroïden.
Rechtstreekse waarnemingen van 16 Psyche met behulp van de Very Large Telescope resulteren in een geschatte berekende diameter van 223 kilometer en een dichtheid van 3,89 g/cm3.
Kenmerken
Psysche is waargenomen met de adaptieve optiek van de SPHERE imager aan de Very Large Telescope. Hierop zijn 2 grote kraters met een doorsnede van ± 90 kilometer zichtbaar. Deze krater hebben de voorlopige namen Meroe en Panthia gekregen. Het zijn de namen van de tweelingheksen uit de Romeinse novelle Metamorphoses van Apuleius.
Samenstelling en herkomst
Uit waarnemingen valt af te leiden dat Psyche voornamelijk uit metaal-pyroxeen en dat past met een van de hoogste radar albedo’s uit de asteroïdengordel. De dichtheid is vergelijkbaar met mesosideriet meteorieten maar het spectrum van Psyche vertoont geen overeenkomst met deze meteorieten dus het is zeer onwaarschijnlijk dat deze meteorieten van Psyche afkomstig zijn.
Het oppervlak van Psyche bestaat vermoedelijk voor 90% uit metalen en voor 10% uit silicaathoudend gesteente waarvan ongeveer 6% orthopyroxeen is. Wetenschappers denken dat deze metalen grotendeels ijzer en nikkel zijn.
Met de Infrared Telescope Facility van de NASA op Mauna Kea zijn absorptielijnen van hydroxyl gevonden en dat zou kunnen duiden op de aanwezigheid van waterijs aan het oppervlak. Dat hydroxyl zou via inslagen van kleinere koolstofhoudende asteroïden op Psyche terecht kunnen zijn gekomen.
Psyche is mogelijk een naakte metallische kern of een fragment van een metallische kern van een groter gedifferentieerd object dat een doorsnede van 500 kilometer had. Ofschoon reflectiespectra niet overeenkomen met theoretische modellen zou het oppervlak voor ongeveer 20% uit metalen kunnen bestaan. Als Psyche inderdaad het restant van een metallische kern is dan zouden er meer asteroïden in vergelijkbare banen kunnen voorkomen. Echter Psyche maakt geen deel uit van een familie van asteroïden. Een hypothese zegt dat Psyche al zeer vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel is ontstaan en dat de restanten van die botsing ondertussen wijd zijn verspreid. Andere wetenschappers schatten de kans dat dit scenario klopt echter op kleiner dan 1%. Een alternatief is dat Psyche door inslagen in stukken is gebroken maar niet helemaal uit elkaar is gerukt
Nog een andere mogelijkheid is dat Psyche het eindstadium is van diverse overblijfselen van waaruit de binnenste planeten zijn ontstaan. De mantel van de asteroïde is al lang geleden door verschillende inslagen weggeslagen. Wat overbleef was een metallische kern die is bedekt met een dunne laag silicaten. In dat geval vertoont Psyche, op de grootte na, overeenkomsten met Mercurius.
Verkenning
Psyche is nog nooit door een ruimtesonde bezocht maar in 2014 werd er een voorstel ingediend bij de NASA. De indieners beargumenteerden dat Psyche vanwege zijn metallische samenstelling een interessant object is om te bestuderen.
De beoogde ruimtesonde zou 20 maanden om Psyche draaien en in die tijd topografie, oppervlaktekenmerken, zwaartekracht, magnetisme en anderen kenmerken bestuderen. De ruimtesonde zou op bestaande technologie gebaseerd worden waarmee hoge kosten en noodzakelijke ontwikkeling van nieuwe technologieën werden voorkomen. Op 30 september 2015 werd de Psyche-missie een van de finalisten in het Discovery Programma van de NASA.
Op 4 januari 2017 werd de missie door de NASA aangenomen met een beoogde lancering i oktober 2023. In 2024 zou er dan een scheervlucht langs de Aarde plaatsvinden en in 2025 eentje langs Mars zodat de ruimtesonde in 2030 bij Psyche zou arriveren. Later werd de lanceerdatum aangepast zodat er een efficiëntere baan gevolgd kon worden met een lancering in 2022, een scheervlucht langs Mars in 2023 en aankomst bij Psyche in 2026.
16 Psyche in cijfers
| Aanduiding | (16) Psyche |
| Alternatieve aanduiding | — |
| Locatie | Hoofdgordel |
| Aphelium (AE) | 3,328 |
| Perihelium (AE) | 2,513 |
| Gemiddelde afstand tot de Zon (AE) | 2,921 |
| Baanexcentriciteit | 0,140 |
| Baanperiode (dagen) | 1823,115 |
| Gemiddelde baansnelheid (km/s) | — |
| Inclinatie (°) | 3,095 |
| Bekende manen | — |
| Afmetingen (km) | 279 * 232 * 189 |
| Gemiddelde diameter (km) | 222 |
| Volume (km3) | 5,8 * 106 |
| Massa (kg) | 2,23 * 1019 |
| Gemiddelde dichtheid (g/cm3) | 3,89 |
| Rotatieperiode (dagen) | 4,1959 |
| Absolute helderheid (magnitude) | 5,90 |
| Visuele helderheid (magnitude) | 9,22 – 12,19 |
Eerste publicatie: 16 november 2021
