Откуда взялись следы гидратации на Психее? JWST ставит новые вопросы о происхождении астероида

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Космическое пространство хранит в себе множество тайн, и астероиды, эти каменные странники, не исключение. Одним из наиболее интригующих объектов в поясе астероидов является (16) Психея — гигантский металлический астероид, к которому в 2023 году отправился одноименный космический аппарат NASA.

Долгое время Психея считалась обнаженным железным ядром протопланеты, потерявшей свою мантию в результате столкновений. Однако последние наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа James Webb (JWST), ставят под сомнение эту гипотезу и добавляют новые штрихи к портрету этого загадочного объекта.

Психея, иллюстрация NASA
Автор: NASA/JPL-Caltech/ASU. https://www.nasa.gov/feature/jpl/how-nasa-s-psyche-mission-will-explore-an-unexplored-world, Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org
Что мы знали о Психее?

Психея — самый крупный астероид класса М, отличающийся высоким радарным альбедо, что указывает на значительное содержание металла. Его плотность, хотя и имеет вариации в оценках, предполагает наличие железа и никеля.

Но, как это часто бывает в науке, появляются данные, которые не вписываются в устоявшуюся картину. Плотность Психеи может быть ниже, чем ожидалось для металлического тела такого размера, а спектральные наблюдения выявили следы силикатов.

Ориентация Психеи во время наблюдений (вверху — наблюдения NIRSpec (внизу — наблюдения MIRI). Каждое наблюдение почти нацелено на северный полюс (аспектный угол 24°). Эти рисунки были получены в программе Pyvista (Sullivan & Kaszynski 2019) с использованием модели формы из Shepard et al. (2021).
Автор: Stephanie G. Jarmak, Tracy M. Becker, Charles E. Woodward, Casey I. Honniball, Andrew S. Rivkin, Margaret M. McAdam, Zoe A. Landsman, Saverio Cambioni, Thomas G. Müller, Driss Takir, Kurt D. Retherford, Anicia Arredondo, Linda T. Elkins-Tanton; arXiv:2407.12162 [astro-ph.EP]; CC-BY 4.0 Источник: arxiv.org
Что нового увидел JWST?

Ключевым открытием JWST стало обнаружение признаков гидратации на поверхности Психеи. В ближнем инфракрасном диапазоне были обнаружены спектральные особенности, характерные для гидроксильных групп (ОН) и, возможно, молекул воды (H2O).

Интересно, что сила этих признаков варьируется в разных областях поверхности, что указывает на неоднородное распределение гидратированных минералов.

Спектры отражения Психеи по наблюдениям JWST NIRSpec. Данные, выделенные черным цветом, соответствуют наблюдению 1, а красным — наблюдению 2. Более темные точки соответствуют бинированным данным, использованным для оценки свойств спектральных характеристик. Мы пропустили данные наблюдения 1 в режиме G235H/F170LP за пределами 2,9 мкм из-за вероятного инструментального загрязнения.
Автор: Stephanie G. Jarmak, Tracy M. Becker, Charles E. Woodward, Casey I. Honniball, Andrew S. Rivkin, Margaret M. McAdam, Zoe A. Landsman, Saverio Cambioni, Thomas G. Müller, Driss Takir, Kurt D. Retherford, Anicia Arredondo, Linda T. Elkins-Tanton; arXiv:2407.12162 [astro-ph.EP]; CC-BY 4.0 Источник: arxiv.org

Однако JWST не обнаружил ожидаемой эмиссионной линии воды в среднем инфракрасном диапазоне. Это означает, что гидратация на Психее, скорее всего, связана с минералами, содержащими гидроксильные группы, а не с жидкой водой или льдом.

Откуда взялась вода на Психее?

Существует два основных сценария появления гидратации на Психее. Первый — экзогенный, предполагающий доставку воды в результате столкновений с астероидами класса С, богатыми углеродом и водой.

Второй сценарий — эндогенный. Он основан на предположении, что Психея сформировалась за «линией снега» — границей в ранней Солнечной системе, за которой вода могла существовать в виде льда. Если Психея действительно образовалась в этой области, то она могла сохранить гидратированные материалы во время своей дифференциации.

Нормализованный спектр отражения Психеи в области 3 мкм из наблюдений 1 (черный), 2 (красный), нормализованные спектры отражения для лабораторных данных из углеродистых хондритов CM2- (пурпурный), CH/CBb- (синий) и CY-типа (голубой). 3-мкм особенность на Психее наиболее близко напоминает хондриты CBb-типа
Автор: Stephanie G. Jarmak, Tracy M. Becker, Charles E. Woodward, Casey I. Honniball, Andrew S. Rivkin, Margaret M. McAdam, Zoe A. Landsman, Saverio Cambioni, Thomas G. Müller, Driss Takir, Kurt D. Retherford, Anicia Arredondo, Linda T. Elkins-Tanton; arXiv:2407.12162 [astro-ph.EP]; CC-BY 4.0 Источник: arxiv.org
Последствия для науки

Новые данные, полученные с помощью JWST, поднимают важные вопросы о происхождении и эволюции Психеи. Если гидратация эндогенна, это подтверждает гипотезу о формировании астероида за «линией снега» и его последующей миграции в главный пояс.

Более того, открытие гидратации на Психее ставит под сомнение традиционные схемы классификации астероидов и расширяет наши представления о разнообразии этих объектов.

В ожидании миссии «Психея»

Миссия «Психея» должна предоставить более детальную информацию о составе, структуре и геологии астероида. Новые данные от JWST послужат важным контекстом для интерпретации данных, которые будут получены космическим аппаратом.

Несомненно, Психея еще долго будет оставаться объектом пристального внимания ученых. Исследование этого загадочного астероида поможет нам лучше понять процессы формирования планет и раннюю историю Солнечной системы.

Изображение в превью:
Автор: NASA/JPL-Caltech/ASU. https://www.nasa.gov/feature/jpl/how-nasa-s-psyche-mission-will-explore-an-unexplored-world, Общественное достояние
Источник: commons.wikimedia.org

1 комментарий

S
Необычное исследование. Почему-то, проводящие исследование напрочь забыли о том, что во внутреннюю часть солнечной системы кометы тоже залетают. И, судя по тому, что мы наблюдаем, явление это не редкое. Сдувание газов, испаренных с кометы, имеет огромную диффузию и эти газы, содержащие метан и воду, неизбежно оседают на поверхности всех тел солнечной системы в виде кристаллогидратов. В чем состоит неожиданность этого открытия?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Какие животные, кроме попугаев, умеют говорить

Когда мы думаем о животных, способных произносить человеческие слова, на ум сразу приходят попугаи. Их умение воспроизводить звуки поражает и вызывает восхищение. Однако попугаи — это не...

Что делать, если машину заносит на скользкой дороге

Занос автомобиля — это очень опасная ситуация, с которой может столкнуться любой водитель, особенно во время езды на скользкой дороге или на мокром асфальте. В такие моменты важно...

Слишком тяжелая, чтобы существовать? Новая теория о темной материи, которая может перевернуть физику

Вселенная полна загадок, и одна из самых интригующих — это тёмная материя. Мы знаем, что она есть, но понятия не имеем, что она собой представляет. Эта невидимая субстанция, по всей...

Семь планет в ряд — Парад планет 2025: Как увидеть все планеты Солнечной системы одновременно?

Представьте себе: на фоне бархатного ночного неба, усыпанного звездами, вдруг выстраивается целая процессия планет. Не одна, не две, а целых семь! Это не сюжет из фантастического фильма, а реальное...

Глубинные аномалии Калифорнии: Как литосфера Сьерра-Невады отслаивается и уходит на дно

Знаете, иногда природа подбрасывает нам такие загадки, что голова кругом идет. Вот, например, горы Сьерра-Невада в Калифорнии. Красивейшие места, спору нет. Но, оказывается, под этой живописной...

Как изменились игровые ПК за 2024 год по данным Steam

Steam ежемесячно публикует занимательную и интересную статистику, которая позже становится объектом споров и дискуссий. Также эта информация, при должной обработке и отслеживании динамики,...