Считается, что металлические астероиды были созданы в виде пузырей расплавленного железа, плавающих в космосе. Как бы это не было достаточно странно, ученые теперь полагают, что когда астероид остывал и затвердевал, вулканы могли извергать из затвердевшей железной коры на поверхности астероида жидкий металл.
Такой сценарий является результатом анализов, проведенных планетологами из Калифорнийского университета в Санта-Круз, исследования которых были начаты в ответ на появление планов по отправке космического зонда к Психе, самому большому металлическому астероиду в Солнечной системе. Фрэнсис Ниммо, профессор планетологии, признает, что он заинтересовался химическим составом металлических астероидов, анализируя железные метеориты, поэтому он попросил докторанта Джейкоба Абрахама подготовить простую модель для охлаждения и затвердевания астероидов.
"Однажды он повернулся ко мне и сказал - "Мне кажется, что на поверхности этих объектов произойдет извержение"", - говорит Ниммо. «Я никогда не думал об этом раньше, но это имело смысл, потому что под поверхностью у нас есть жидкость, которая хочет попасть на поверхность».
Ученые описали результаты своих исследований в статье, одобренной для публикации в Geophysical Research Letters .
Металлические астероиды возникли на ранней стадии истории Солнечной системы, когда планеты только начинали формироваться. Протопланеты или "планетезимали", испытав катастрофические столкновения, могли лишаться каменных внешних слоев, оставляя после себя ядро из плавленого железа. В холодном космосе такое ядро из жидкого металла быстро охлаждается и затвердевает.
«В некоторых случаях такое ядро кристаллизовалось изнутри и не имело вулканизма, но другие кристаллизовались снаружи внутрь, так что на поверхности образовался твердый слой металла, а внутри жидкий металл», - говорит Ниммо.
Что касается того, как будут выглядеть железные вулканы, Абрахамс говорит, что это зависит от химического состава. «Если бы это было в основном чистое железо, это было бы извержением оттоков с низкой вязкостью, распространяющихся по поверхности тонкими слоями, поэтому они не были бы похожи на толстую липкую лаву, которую мы можем наблюдать на Гавайях». В противном случае, если бы это была смесь легких элементов и газов, мы могли бы иметь дело со взрывным вулканизмом, оставляющим кратеры на поверхности ».
Миссия зонда «Психея» должна начаться в 2022 году, а достигнет он своей цели в 2026 году. Признаки прежнего вулканизма, который могут искать ученые, - это изменение цвета и химического состава вещества на поверхности астероида, а также вулканические кратеры.
К сожалению, поскольку металлические астероиды после формирования относительно быстро затвердевали, прошло много времени (миллиарды лет), в течение которого все следы вулканизма на поверхности могли быть стерты.
Наилучшей возможностью найти доказательства ферровулканизма на металлических астероидах может быть изучение железных метеоритов, найденных на Земле.
«У нас много таких металлических метеоритов, и теперь, когда мы знаем, что искать, мы можем найти множество доказательств вулканических процессов в них», - добавляет Ниммо.
Когда исследователи представили свои результаты на недавней Лунной и Планетарной научной конференции, они обнаружили, что другая исследовательская группа независимо от ниэ пришла к тем же выводам, указывающим на возможность ферровульгаризма.
«Это шокирующая идея, но почему-то мы никогда не думали о вулканах, извергающих железо, поэтому это что-то новое и интересное», - добавляет Абрахамс.
Источник: Калифорнийский университет в Санта-Крузе (UC Santa Cruz)
