Не цельнометаллический астероид
Астероид Психея, возможно, не такой железный, как считали ранее.
Астероид (16) Психея входит в число самых крупных объектов главного пояса астероидов, расположенном между орбитами Марса и Юпитера. В поясе астероидов, конечно, существуют объекты и покрупнее, как например карликовая планета Церера или астероиды Веста и Паллада, но у Психеи тоже есть чем привлечь внимание астрофизиков, помимо своего размера. У неё необычно высокая плотность, а на её поверхности много железа — это породило гипотезу, что Психея может быть на самом деле остатком металлического ядра протопланеты, разрушившейся где-то на заре формирования Солнечной системы. Посмотреть вживую на ядро планеты — невиданный подарок для астрофизика, поэтому учёные NASA запланировали на июль этого года отправку исследовательского аппарата к Психее. Однако, как пишут в Journal of Geophysical Research: Planets исследователи из Брауновского университета и университета Пердью, никакое это не ядро...
У Психеи действительно большая плотность, но всё-таки недостаточная, чтобы целиком состоять из металла. Поэтому либо она должна быть каменно-металлической, т. е. содержать большое количество менее плотного вещества, например, силикатов, либо она должна быть пористой, как губка. Исследователи построили модели эволюции пористого ядра, чтобы посмотреть, могло ли оно образоваться и, что более важно, сохраниться.
Чтобы сохраниться, пористой структуре металла нужно очень быстро остыть, иначе гравитация даже такого небольшого тела, как Психеи, сожмёт мягкий разогретый металл в плотный шар. Чтобы такого не произошло, Психея должна была остыть ниже примерно 500оС сразу после своего образования. Что, однако, для условий молодой Солнечной системы крайне маловероятно. Значит, второй вариант — у молодой протопланеты с уже сформированным плотным металлическим ядром какое-то катастрофическое столкновение срывает силикатную оболочку, оставляя разогретое ядро вперемешку с остатками мантии. В этом случае также возможно образование пористых структур, но, как и в первом варианте, они будут остывать слишком медленно, чтобы сохраниться без изменений. Отсюда следует вывод, что с большой вероятностью Психея не может представлять собой металлический шар с крупными порами, занимающими до 50% её объёма. Но как тогда быть с её металлической поверхностью?
Учёные предложили возможное объяснение этому феномену. Вероятно, что у молодой Психеи действительно было металлическое ядро, окружённое слоем силикатной мантии. Однако высокая вулканическая активность в буквальном смысле выплеснула большую часть жидкого металла на поверхность, сформировав «цельнометаллическую оболочку» Психеи. Верна ли эта гипотеза, мы, возможно, узнаем ближе к 2026 году, если миссия «Психея» успешно доберётся до Психеи.
