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La NASA envía una nave espacial a un asteroide 16 Psyche: puede que no sea lo que esperaban los científicos

La idea de este artista representa el asteroide Psyche, el objetivo de la misión Psyche de la NASA. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech / ASU

Una nueva investigación de la Universidad de Arizona encontró que el asteroide objetivo NASALa misión de Psyche puede no ser tan metálica o intensa como se esperaba anteriormente.

Se ha creído durante mucho tiempo que el asteroide metálico 16 Psyche, ampliamente estudiado, es el núcleo de hierro expuesto de un pequeño planeta que no se formó durante los primeros días del sistema solar. Pero una nueva investigación dirigida por la Universidad de Arizona sugiere que el asteroide puede no ser tan metálico o denso como se pensaba anteriormente, y sugiere una historia de origen muy diferente.

Los científicos están interesados ​​en 16 Psyche porque si sus supuestos orígenes son correctos, brindaría la oportunidad de estudiar un núcleo planetario expuesto de cerca. La NASA está programada para lanzar su misión Psyche en 2022 y llegar al asteroide en 2026.

David Cantello, estudiante de la Universidad de Arizona, es el autor principal de un nuevo artículo de investigación publicado en Revista de ciencia planetaria Lo que sugiere que 16 Psyche es 82,5% de metal, 7% de piroxeno con bajo contenido de hierro y 10,5% de condrita carbonácea que probablemente provino de colisiones de otros asteroides. Cantello y sus colaboradores estiman que la densidad aparente de 16 Psyche, también conocida como porosidad, que se refiere a la cantidad de espacio vacío que hay dentro de su cuerpo, es de alrededor del 35%.

Ilustración de la NASA de la nave espacial psicológica

Ilustración, creada en marzo de 2021, de la nave espacial Psyche de la NASA, que tiene como objetivo lanzarse al cinturón de asteroides principal en agosto de 2022 para investigar el asteroide Psyche. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech / ASU

Estas estimaciones difieren de los análisis previos de la composición de 16 Psyche que llevaron a los investigadores a estimar que podría contener hasta un 95% del mineral y ser más denso.

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“Esta disminución en el contenido mineral y la densidad aparente es interesante porque muestra que 16 respiraciones están más modificadas de lo que se pensaba”, dijo Cantello.

En lugar de ser el núcleo expuesto intacto de un planeta primitivo, en realidad puede ser más como un montón de escombros, similar a otro asteroide cuidadosamente estudiado: Bennu. UArizona lidera el equipo de misión científica de la NASA Osiris Rex La misión, que recuperó una muestra de la superficie de Bennu y ahora está regresando a la Tierra.

“Un soplo como un montón de escombros sería muy inesperado, pero nuestros datos continúan mostrando estimaciones de baja densidad a pesar de su alto contenido de minerales”, dijo Cantello.

El asteroide 16 Psyche tiene el tamaño de Massachusetts y los científicos estiman que contiene aproximadamente el 1% de todo el material del cinturón de asteroides. Descubierto por primera vez por un astrónomo italiano en 1852, fue el decimosexto asteroide de la historia.

“Tener un contenido mineral más bajo de lo que se pensaba anteriormente significa que el asteroide puede haber tenido colisiones con asteroides que contienen las condritas carbonáceas más comunes, que depositaron una capa superficial que estamos observando”, dijo Cantello. Esto también fue observado en el asteroide Vesta por la nave espacial Dawn de la NASA.

El asteroide 16 Psyche ha sido valorado en $ 10,000 billones (eso es $ 10,000 seguido de 15 ceros adicionales), pero los nuevos resultados pueden subestimar ligeramente el valor del asteroide rico en hierro.

“Este es el primer documento que pone algunas limitaciones específicas en su contenido de superficie. Las estimaciones anteriores fueron un buen comienzo, pero esto mejora estos números un poco más”, dijo Cantelo.

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Otro asteroide bien estudiado, Bennu, contiene mucha condrita carbonosa y tiene una porosidad de más del 50%, una característica clásica de una pila de escombros.

Esta alta porosidad es común para objetos relativamente pequeños y de baja masa como Bennu, que es tan grande como el Empire State Building, porque el campo gravitacional débil evita que los cantos rodados y los cantos rodados del cuerpo se agrupen con demasiada fuerza. Pero que un cuerpo de 16 respiraciones sea tan poroso, eso es inesperado.

“La oportunidad de estudiar un núcleo expuesto de un planeta pequeño es extremadamente rara, por lo que están enviando una misión de nave espacial allí, pero nuestro trabajo muestra que 16 psiques son más interesantes de lo esperado”, dijo Cantelo.

Las estimaciones anteriores de la composición de 16 Psyche se realizaron analizando la luz solar reflejada en su superficie. Combina el patrón de luz con otros objetos metálicos. En cambio, Cantelo y sus colaboradores recrearon 16 rayos Psyche, o material de superficie rocosa suelta, mezclando diferentes materiales en el laboratorio y analizando patrones de luz hasta que coincidieron con las observaciones del telescopio del asteroide. Solo unos pocos laboratorios en el mundo practican esta técnica, incluido el Laboratorio Lunar y Planetario de Arizona y el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Maryland, donde Cantelo trabajó mientras estaba en la escuela secundaria.

“Siempre me ha interesado el espacio”, dijo Cantillo, quien también es presidente del Club Astronómico UArizona. “Sabía que los estudios de astronomía serían pesados ​​en computadoras y observaciones, pero me gusta hacer más trabajo práctico, así que quería conectar mis estudios con la geología de alguna manera. Me especializo en geología y me especializo en ciencias planetarias y matemáticas”. “

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“El artículo de David es un ejemplo del trabajo de investigación de vanguardia realizado por nuestros estudiantes de pregrado”, dijo el coautor del estudio Vishnu Reddy, profesor asociado de ciencias planetarias que dirige el laboratorio donde trabaja Cantillo. “También es un buen ejemplo de un esfuerzo de colaboración entre estudiantes universitarios, estudiantes graduados, becarios postdoctorales y el personal de mi laboratorio”.

Los investigadores también creen que el material carbonoso en la superficie de 16 Psyche es rico en agua, por lo que luego trabajarán para combinar datos de telescopios terrestres y misiones de naves espaciales a otros asteroides para ayudar a determinar la cantidad de agua presente.

Referencia: “Restricción de la formación de regolitos del asteroide (16) psíquico por espectroscopia visible del infrarrojo cercano en el laboratorio” por David C. Cantillo, Vishnu Reddy, Benjamin N.L. Sharkey, Neil A. Pearson, Juan A. Sánchez, Matthew R.M. Aizawa, Theodore Caretta, Tanner S. Campbell y Umm Shubra, 12 de mayo de 2021, disponible aquí. Revista de ciencia planetaria.
DOI: 10.3847 / PSJ / abf63b

Financiamiento: Programa de observación de objetos cercanos a la Tierra de la NASA