Zonnestelsel Nieuws

Asteroïde 16 Psyche is misschien heel anders dan verwacht

16 Psyche - artist impressie
An artist’s concept of asteroid 16 Psyche. Credit: Maxar/ASU/P.Rubin/NASA/JPL-Caltech

De breed bestudeerde metallische asteroïde 16 Psyche werd lang gezien als de naakte kern van een kleine planeet die tijdens het ontstaan van het zonnestelsel niet volledig werd gevormd. Maar onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Arizona suggereren nu dat de asteroïde mogelijk niet zo metallisch of dicht is als ooit gedacht. Ze wijzen op een andere ontstaansgeschiedenis van de asteroïde.

Astronomen zijn in 16 Psyche geïnteresseerd omdat als de veronderstelde herkomst klopt, het een gelegenheid biedt om een naakte planeetkern van dichtbij te bestuderen. NASA wil daarom in 2022 de Psyche-missie lanceren. Deze ruimtesonde moet in 2026 bij de asteroïde arriveren.

David Cantillo, hoofdauteur van een nieuw artikel dat in The Planetary Science Journal werd gepubliceerd schrijft dat 16 Psyche bestaat uit 82,5% metaal, 7% pyroxeen met een laag ijzergehalte en 10,5% koolstofrijk chondriet dat vermoedelijk afkomstig is van inslagen van andere asteroïden. Cantillo en zijn collega’s schatten dat de bulkdichtheid, ook bekend als de porositeit die verwijst naar hoeveel lege ruimte er in is het object, ongeveer 35% bedraagt.

Deze schattingen verschillen van eerdere analyses van de samenstelling van 16 Psyche waaruit onderzoekers afleidden dat de asteroïde voor 95% uit metaal zou bestaan en ook een veel grotere dichtheid zou hebben.

Die afname in metallische hoeveelheid en bulkdichtheid is interessant omdat het aantoont dat 16 Psyche meer is veranderd dan voorheen werd aangenomen, aldus Cantillo.

In plaats van een intacte naakte kern van een vroege planeet komt het mogelijk dichter in de buurt van een losse verzameling puin die heel erg vergelijkbaar is met de grondig bestudeerde asteroïde Bennu. De universiteit van Arizona leidt ook het wetenschappelijke missieteam van de OSIRIS-Rex-missie van de NASA die materiaal van Bennu heeft verzameld en nu op weg terug is naar de Aarde.

Psyche als een grote berg puin zou heel erg onverwachts zijn maar ons gegevens blijven schattingen van een lage dichtheid vertonen ondanks het hoge metaalgehalte.

Asteroïde 16 Psyche heeft een straal van ongeveer 113 kilometer en bevat ongeveer 1% van het materiaal van de asteroïdengordel. De asteroïde werd in 1852 ontdekt door de Italiaanse astronoom Annibale de Gasparis en het was de 16de asteroïde die werd gevonden.

Het hebben van een lager metaalgehalte dan ooit werd gedacht betekent dat de asteroïde mogelijk is blootgesteld aan botsingen met asteroïden die de meer gebruikelijke koolstof houdende chondrieten bevatten en die een oppervlaktelaag hebben afgezet die men nu heeft waargenomen. Dit werd ook waargenomen op asteroïde Vesta die door de DAWN ruimtesonde werd bezocht.

Asteroïde 16 Psyche is ongeveer 10.000 biljard dollar waard maar de nieuwe bevindingen zouden de ijzerrijke asteroïde nog enigszins kunnen doen devalueren.

Volgens Cantillo is zijn artikel het eerste dat een aantal specifieke beperkingen oplegt aan de oppervlaktesamenstelling. Eerdere schattingen waren een goede start maar dit onderzoek verfijnt die cijfers een beetje meer.

De andere goed bestudeerde asteroïde, Bennu, bevat veel koolstof houdend chondrietmateriaal en heeft een porositeit van meer dan 50% en dat is een klassiek kenmerk voor een losse berg puin.

Een dergelijk hoge porositeit is gebruikelijk voor relatief kleine objecten met ene lage massa zoals Bennu, die slechts zo groot is als een fikse wolkenkrabber, omdat een zwak zwaartekrachtsveld voorkomt dat de rotsen en keien van het object te dicht op elkaar worden gepakt. Maar dat een object ter grootte van 16 Psyche zo poreus is, is onverwacht.

De kans om een blootgestelde kern van een planetesimaal te bestuderen is uiterst zeldzaam, daarom sturen ze de ruimtevaartmissie daarheen, maar volgens Cantillo laat zijn werk zien dat 16 Psyche veel interessanter is dan verwacht.

Eerdere schattingen van de samenstelling van 16 Psyche werden gedaan door het zonlicht te analyseren dat door het oppervlak werd weerkaatst. Het lichtpatroon kwam overeen met dat van andere metalen voorwerpen. Cantillo en zijn medewerkers maakten in plaats daarvan 16 Psyche’s regoliet na, het losse rotsachtige oppervlaktemateriaal, door verschillende materialen in een laboratorium te mengen en lichtpatronen te analyseren totdat ze overeenkwamen met telescoopwaarnemingen van de asteroïde. Er zijn maar een paar laboratoria in de wereld die deze techniek toepassen waaronder de Lunar and Planetary Laboratory van de universiteit van Arizona en het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Maryland.

De onderzoekers geloven ook dat het koolstof houdende materiaal op het oppervlak van 16 Psyche rijk is aan water. Ze willen dus gaan werken aan het samenvoegen van data van op Aarde gestationeerde telescopen en ruimtevaartmissies naar andere asteroïden om de hoeveelheid aanwezig water te helpen bepalen.

Artikel: Constraining the Regolith Composition of Asteroid (16) Psyche via Laboratory Visible Near-infrared Spectroscopy

 

 

Eerste publicatie: 11 juni 2021
Bron: spacedaily en anderen