Gezegensel bir embriyonun çekirdeği olan metalik asteroit Psyche’ye yolculuk

NASA’nın yeni Psyche misyonu, bugünlerde uzay araştırmalarında en çok arzu edilen nesnelerden biri olan (16) Psyche olarak kataloglanan metalik asteroitin yörüngesini çizecek, haritasını çıkaracak ve muazzam ayrıntılarla inceleyecek. Ancak değeri, yaklaşık yirmi bin milyar ton olduğu tahmin edilen devasa metalik kütlesinin çok ötesindedir.

Kelime asteroit zaten Psyche’nin temsil ettiği bu bedenler hakkında ipuçları veriyor. Bunlar, teleskoplarımızın yıldız alanları boyunca anlaşılması zor bir şekilde hareket etme eğiliminde olan kayalık, metal-kayalık veya metalik cisimlerdir.

Bulundukları uzaklık ve nispeten küçük boyutları nedeniyle teleskopla görünen çaplarını göremiyoruz ve bu nedenle yıldız görünümüne sahipler. Güneş etrafındaki yörüngelerinde hareket etmeleri ve sabit yıldızların arka planına göre hareket etmeleri olmasaydı, onların varlığını pratikte fark etmezdik. Dolayısıyla onları ziyaret etmek onların doğasına ve geçmişlerine dair sayısız ve değerli bilgiler toplamak için tek seçenektir.

Bunların arasında Psyche’yi seçmek bir heves değil. Yaklaşık 200 km çapında, metaller ve muhtemelen diğer kaynaklar açısından zengin gerçek bir hazine olan bir asteroitle karşı karşıyayız. Ancak Psyche aynı zamanda “kozmogonik” açıdan da çok önemlidir, çünkü bize gezegenlerin nasıl evrimleştiğini öğreten çıplak bir gezegen embriyosuna bakıyor olabiliriz.

Gezegensel embriyolar

Metalik asteroitlerin kökeni ve evrimi hakkında mevcut bilgimizde pek çok açık soru var.

Eğer oluşum teorilerimiz doğruysa, güneş sisteminin başlangıcında düzinelerce gezegen embriyosu vardı ve sadece birkaçı hayatta kalarak karasal gezegenleri oluşturmuştu.

Başlangıçta en büyük gezegen cisimleri Al-26 ve Fe-60 gibi radyoaktif elementleri biriktiriyordu. Bu izotoplar giderek parçalandı ve üretilen ısı korunarak biçimlendirici materyallerin erimesi sağlandı. Bu yüksek sıcaklıkta geçmişte dahili olarak farklılaştılar ve daha yoğun metaller çekirdeğe battı. Bu embriyoların büyük çoğunluğu, gezegenlerin son birikiminin çok sert aşamasında devasa çarpışmalarla yok edildi: hiyerarşik birikim.

Örneğin Mars büyüklüğünde bir embriyonun Dünya’ya çarptığını ve çarpışma sonucu oluşan malzemenin Ay’ı meydana getirdiğini biliyoruz. Diğer çarpışmalar felaketti; embriyoları yok etti, ancak bugün ana asteroit kuşağında (Mars ve Jüpiter arasında) bulduğumuz büyük parçalar yarattı.

Hayatta kalan bu büyük asteroitlerde, daha sonra meydana gelen devasa çarpışmalar, onların kabuklarını ve mantonun büyük bir kısmını kaybetmelerine neden oldu; demir ve nikel açısından zengin çekirdekleri açıkta kaldı ve mevcut saf metalik asteroitleri oluşturdu. (16) Psyche’nin de bunlardan biri olduğunu düşünüyoruz.

Doğasını anlamak aynı zamanda gezegen savunmasıyla ilgili hususlarla da ilgilidir. Ünlü Barringer Krateri (Meteor Krateri) gibi bildiğimiz çarpma kraterlerinden bazıları, atmosferi yüksek hızda delmeye karşı çok daha dirençli olan ve bu nedenle büyük kraterleri kazma kapasitesine sahip olan metalik asteroitler tarafından kazılmıştır.

Ağır Metal Misyonu

Birkaç yıl önce, aralarında benim de Uzay Bilimleri Enstitüsü’nü (CSIC) temsil ettiğim bir grup Avrupalı ​​astrofizikçi ve gezegen bilimci, Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) metalik bir asteroitle ilgili bir uzay görevi üstlenmesini sağlamaya çalıştı. Görevin unutulmaz bir adı vardı: Heavy Metal. İki kez kısa listeye alındı ​​ve metalik bir asteroit ziyaretini gerçeğe dönüştürmeye çok yaklaşmıştık ama sonunda reddedildi.

Çok geçmeden zarın atıldığını anladık: NASA bir kez daha dizginleri ele alacak ve Europa’nın önüne geçerek Psyche misyonunu gerçeğe dönüştürecekti.

Şimdi asteroit Psyche’nin bir gezegen çekirdeğinin kalıntısı olup olmadığını gösterecek olan NASA olacak.

Gezegensel bir embriyo olarak kökeninin kanıtı

Psyche’nin inandığımız kişi olduğunu doğrulamak için geçmişiyle tutarlı özelliklerini koruması gerekiyor. İpuçlarını zaten bildiğimiz meteorlarda buluyoruz.

Metalik göktaşları Dünya’ya oldukça mıknatıslanmış olarak gelir ve kimyasal ayrışma süreci (orijinal bileşenlerinin radyoaktif bozunmasının ısısı nedeniyle eridiklerinde) yüksek derecede manyetik çekirdekler yaratma eğilimindedir.

Öte yandan, metalik çekirdeğinin açığa çıkmasını açıklayan muazzam çarpışmalar göz önüne alındığında, Psyche’nin yüzeyinin, o ilkel paleomanyetizmayı da etkilemiş olabilecek devasa kraterler halinde şekillendirilmiş olması gerekir.

Dünya’ya ulaşan metal bakımından zengin ve hatta metal bakımından zengin meteoritlerin çeşitliliği, Psyche’nin henüz açıklanmayan doğasını örneklendirmemize de olanak tanıyor.

Tamamen metalik meteorlar, farklı oranlarda demir ve nikel alaşımlarıdır. Düzgün kesildiğinde, cilalandığında ve işlendiğinde taenit ve kamasit kristallerinin ürettiği ünlü Widmanstätten çizgilerini ortaya çıkaran bir yapı gösterirler. Bu eşsiz kristal yapılar, milyon yılda yaklaşık 1° C’lik soğuma oranlarıyla üretilir. Bu bize, bu kadar yavaş soğuyacak kadar büyük bir gezegen çekirdeğinden gelmesi gerektiğini, diğer yandan da onları laboratuvarda oluşturamayacağımızı söylüyor.

NASA’nın Psyche misyonu

Psyche görev teknolojisi, metalik asteroitler hakkındaki anlayışımızda büyük bir ilerlemeyi temsil edecek. 2029 yılında hedefine ulaştığında, önünde çeşitli enstrümantasyon sayesinde 26 ay boyunca çok ilginç deneyler olacak.

Uzay aracının manyetometresi bunun kanıtını arayacak paleomanyetizmayani eski manyetik alanlar. Paleomanyetizmanın varlığı, asteroitin bir gezegensel cismin çekirdeğinden oluştuğunu gösterecektir.

Yörünge aracının gama ışını ve nötron spektrometresi, onu oluşturan kimyasal elementlerin tanımlanmasını mümkün kılacak. Bu, Psyche’nin mineral bileşimini ve topografyasını aydınlatacak bir hiperspektral görüntüleme kamerasıyla tamamlanacak. Bu görüntülerin yüksek çözünürlüğü, yüzey yapılarının çok detaylı bir şekilde çözümlenmesine olanak tanıyacak ve bu da o asteroidin erken tarihinin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olacak.

Görevin heyecan verici bir kısmı, yerçekimi alanını araştırmak için telekomünikasyon sisteminin kullanılacağı kısımdır. Bu, uzay aracının iletişim kurduğu radyo dalgalarının yayılımını analiz ederek yapılacak ve bu, Psyche asteroitinin uzay aracının yörüngesini etkileyip etkilemediğini doğrulamamıza olanak tanıyacak.

Bir bütün olarak kütle, şekil, dönme ve çekim alanının belirlenmesi yüzeyin jeolojisini, bileşimini ve iç yapısını daha iyi anlamamızı sağlayacaktır.

Kendinizi ilerletmek için bir ustalık

Psyche sondası aynı zamanda asteroide olan mesafeyi kat etmek için yeni bir sistem kullanacak. Elektrik ve manyetik alanlar oluşturmak için büyük güneş panellerinden gelen enerjiyi dönüştürecek bir güneş enerjili tahrik sistemi olan Hall etkisine dayalı iticiler tarafından çalıştırılacak. Bunlar da, araba farlarında ve plazma televizyonlarda kullanılan nötr bir gaz olan ksenon adı verilen itici gazın yüklü atomlarını veya iyonlarını, aracı devasa bir gemiyi hareket ettirmek için yeterli itme kuvveti yaratacak kadar yüksek bir hızda hızlandırır ve dışarı atar.

Psyche misyonu, asteroitin homojen metalden, bildiğimiz metalik göktaşlarına benzer bir demir ve nikel alaşımından oluşup oluşmadığını belirlemek için çok önemlidir; benim de dahil olduğum Meteoritik Topluluğu, aşağıda görebileceğimiz gibi, metal açısından zengin 1.982 göktaşını kataloglamıştır. Meteoritik Bülten olarak bilinen güncellenmiş katalog – veya aynı zamanda kaya malzemeleri de içeriyorsa, muhtemelen metalik çekirdeğini açığa çıkaran çarpışmalı çevre düzenlemesi aşamasında implante edilen malzemelerin sonucu.

Sonuçlar ne olursa olsun, bunun gibi görevlerin gün ışığına çıkmasından mutlu olmalıyız. Asteroit Psyche’nin keşfi, metalik asteroitlerin kökeni ve evrimi ile Dünya dahil kayalık gezegenlerin oluşumu hakkındaki anlayışımızda devrim yaratacak.

Haydi Psyche!