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

Сейчас на главной

Новости

Публикации

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

Космическое пространство хранит в себе множество тайн, и астероиды, эти каменные странники, не исключение. Одним из наиболее интригующих объектов в поясе астероидов является (16)...

Сколько яиц можно есть в день и в каком виде они полезнее: всмятку или вкрутую

Яйца — это универсальный продукт, который богат витаминами, микроэлементами и питательными веществами. Они стоят недорого, готовятся легко и есть практически у каждого в холодильнике....

Столкновение Млечного Пути и Андромеды отменяется? Новое исследование астрономов

Вопрос о будущем столкновении Млечного Пути и Андромеды, волнующий астрономов уже не одно десятилетие, обрел неожиданную интригу. Долгое время считалось, что две эти гигантские спиральные...

Как приготовить куриные голени с картошкой в духовке

В статье хочу поделиться блюдом, который подходит как для повседневного ужина, так и для торжественного стола. Это куриные ножки, запечённые с картофелем, грибами, луком и морковью в соусе из...

Почему кошки едят растения? Какие растения опасны и безопасны для кошек

Итак, ваш мурзик снова обгрыз цветы на подоконнике и отправился наводить порядок в зимний сад на лоджии? Или вы услышали наглое чавканье в гостиной где-то в районе фикуса? Из раза в раз кот на...