В главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером скрывается объект, который не дает покоя ученым уже почти два столетия. Астероид Психея — огромный металлический мир диаметром 225 километров, десятый по массе в своей области и самый крупный из богатых металлом тел. С момента открытия в 1852 году он остается загадкой: что у него внутри и как он образовался?
Новое исследование, проведенное учеными из Университета Аризоны и опубликованное в журнале JGR Planets, приблизило нас к разгадке. Секрет Психеи помогли раскрыть... кратеры.
Две гипотезы происхождения
Ученые спорят о природе Психеи уже много лет. Основных версий две:
Гипотеза 1: Ядро древней планеты. Согласно этой теории, Психея — это остатки протопланеты, у которой мощные столкновения с другими телами сбили внешние каменные слои. Внутри должно быть металлическое ядро, покрытое тонкой каменной мантией. Если это так, мы смотрим в самое сердце мира, который мог стать планетой, но не сложился.
Гипотеза 2: Равномерная смесь. Вторая версия предполагает, что металл и каменные породы в Психее перемешаны равномерно по всему объему. Такой сценарий возможен, если два крупных объекта столкнулись с такой силой, что их материалы перемешались, образовав однородный конгломерат.
Какая из гипотез верна — до сих пор неясно. Но новое исследование дает способ это проверить.
Кратер как ключ к тайне
Ученые сосредоточились на одном конкретном объекте — большом кратере около северного полюса Психеи. Его ширина составляет 48 километров, а глубина — 4,8 километра. Это внушительный шрам, который мог рассказать о внутреннем строении астероида.
Исследователи создали трехмерную компьютерную модель и проверили, как повлияет удар тела диаметром 4,8 километра, летящего со скоростью 4,8 километра в секунду, на астероиды с разным внутренним строением.
Результат оказался интересным: такой удар мог бы оставить кратер наблюдаемых размеров при любом из двух вариантов состава. То есть по одному кратеру нельзя точно определить внутреннюю структуру.
Но работа принесла другой важный результат.
Пористость меняет всё
Раньше ученые часто игнорировали один важный параметр — пористость астероида. Сколько пустого пространства внутри Психеи? Добавить эти данные в расчеты сложно, но новое исследование показало: пренебрегать пористостью нельзя.
Выяснилось, что пустоты внутри астероида кардинально меняют картину удара:
- Пористый материал сминается при ударе, поглощая энергию.
- Кратер получается глубже, а его стенки — круче.
- Вокруг разлетается меньше обломков.
- Удар сжимает внутренние слои, делая отдельные участки более плотными.
Это значит, что следы, оставленные на поверхности Психеи, напрямую зависят от того, сколько внутри пустот и как они распределены.
Что дальше: миссия Psyche
Окончательную точку в споре о происхождении Психеи поставит космический аппарат NASA Psyche, который прибудет к астероиду в 2029 году.
Зонд изучит:
- Поверхность астероида в деталях
- Его гравитационное поле (чтобы понять распределение масс внутри)
- Магнитное поле (металлическое ядро могло бы его сохранить)
- То, как металлические обломки лежат на поверхности
Геологи и геохимики сравнят реальные данные с компьютерными моделями. Если форма кратеров, их глубина и другие параметры совпадут с одной из моделей, ученые наконец поймут: разделены ли недра Психеи на слои или они представляют собой однородную массу.
Почему это важно
Психея — это не просто любопытный астероид. Если она действительно окажется ядром древней протопланеты, мы получим уникальную возможность заглянуть внутрь мира, который формировался на заре Солнечной системы. На Земле такие ядра недоступны — они скрыты под тысячами километров породы. А здесь, пожалуйста, готовый образец, летающий в космосе.
Изучение Психеи поможет понять, как зарождались планеты, как происходила дифференциация недр и что творилось в первые миллионы лет существования Солнечной системы.
Итог
Пока Психея хранит свои тайны. Кратер у северного полюса уже рассказал ученым, насколько важна пористость при моделировании ударов. Но главные ответы придут через три года, когда зонд NASA прибудет к металлическому миру.
А пока мы можем только гадать: что скрывается внутри этого гиганта — остатки древнего ядра или равномерная смесь металла и камня?
Как думаете, что окажется внутри Психеи? И ждете ли вы результатов миссии 2029 года? Делитесь мнениями в комментариях!
Читайте также: