Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Niektóre asteroidy są bardzo gęste, składają się z żelaza i niklu. Naukowcy sądzą, że są one pozostałościami po jądrach dużych ciał niebieskich, które rozpadły się w wyniku kolizji. Są niezwykle stare, przez miliardy lat mogły być ukryte tysiące kilometrów pod powierzchnią planet. Ich zbadanie może przynieść olbrzymią ilość nowych informacji na temat wszechświata i Układu Słonecznego.

Dlatego też NASA planuje misję na tego typu asteroidę. Jej celem będzie Psyche, największa metaliczna asteroida krążąca wokół Słońca. Misja ma wystartować nie wcześniej niż w 2022 roku, a jej celem będzie dotarcie na orbitę i dokładne zbadanie 226-kilometrowego obiektu. Na miejscu sonda może trafić na niezwykle egzotyczne zjawisko, krajobraz ukształtowany przez ferrowulkanizm, czyli erupcje płynnego żelaza, do których dochodziło, gdy stygł odłupany od planety fragment jądra.

Ekspertom jeszcze nigdy nie udało się zaobserwować ferrowulkanizmu. Zdobycie dowodów na to, że rzeczywiście miał on miejsce na Psyche może na nowo napisać historię jąder planetarnych i odpowiedzieć na wiele pytań z dziedziny geofizyki. Lindy Elkins-Tanton, główna badaczka misji Psyche, mówi, że wraz z zespołem zamierza poszukać tam dowodów na ferrowulkanizm i ma nadzieję, że dokonają niezwykłego odkrycia.

Psyche była prawdopodobnie w przeszłości otoczona krzemowym skalistym płaszczem, osłaniającym metaliczne jądro. Jednak nigdy nie stała się częścią planety. "Wczesny Układ Słoneczny był jak tor ze zderzającymi się samochodami", mówi Matthew Genge, eksperd od meteorytów z Imperial College London. Przez miliony lat w proto-Psyche mogła uderzać olbrzymia liczba mniejszych obiektów, w które w końcu pozbawiły ją skalistej otoczki, odsłaniając żelazno-niklową Psyche.

Jacob Adams z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, i jego promotor Francis Nimmo, stworzyli serię matematycznych modeli, które brały pod uwagę uproszczony model metalicznego asteroidy i sprawdzały, co się dzieje, gdy taki asteroid stygnie od zewnątrz. Po utracie otaczających go warstw taki asteroida będzie stopniowo zamarzał i kurczył się, przez co na powierzchni pojawią się pęknięcia. Znajdujące się głębiej płynne żelazo będzie przez te pęknięcia uciekało.

Symulowane asteroidy były mniej więcej wielkości Psyche, zatem być może uda się taki scenariusz zweryfikować podczas badań tej asteroidy.

To, w jaki sposób planety stygną, może całkowicie zmienić ich historię. Ziemia, w 4,5 miliarda lat po swoim powstaniu, ma wciąż gorące, stopniowo stygnące jądro. Dotychczas ono nie wystygło, gdyż jest chronione przez grube kolejne warstwy naszej planety. Inaczej miała się sprawa z Merkurym. Jego niewielkie rozmiary i jądro stosunkowo większe względem planety niż ziemskie, spowodowały, że jądro planety wystygło i się skurczyło. W ramach tego procesu doszło do skurczenia zewnętrznych warstw planety i całej jej powierzchni, co zamknęło szczeliny, przez które w przeszłości wypływała magma.

Psyche sama w sobie jest niezwykle interesująca. Dotychczasowe badania wskazują, że w połowie składa się ona z żelaza. ALbo więc jest niezwykle porowata, albo coś innego znacząco zmieniło jej strukturę.

Ostatnio zaprezentowane wyliczenia sugerują, że mogą tam istnieć kominy wulkaniczne, a niewielką gęstość asteroidy można wyjaśnić, jeśli wciąż posiada ona skalisty płaszcz, a wewnątrz wciąż zachodzą procesy ferrowulkaniczne. Niewykluczone, że w jądrze znajduje się radioaktywne aluminium-26, które podtrzymuje aktywność wulkaniczną.

Celem misji Psyche będzie zbadanie wieku asteroidy oraz względnego wieku jej poszczególnych regionów, sprawdzenie, czy składa się ona z tych samych pierwiastków, których spodziewamy się w jądrze Ziemi, zbadanie, czy Psyche formowała się w obecności większej czy mniejszej ilości tlenu niż ziemskie jądro oraz wykonanie mapy asteroidy.

Misja Psyche zostanie wyposażona w cztery instrumenty – aparat fotograficzny wykonujący zdjęcia w różnych zakresach fali, spektrometr neutronowy i rentgenowski, magnetometr oraz urządzenie do pomiarów grawitacji. Ponadto sonda zostanie wyposażona w nowoczesny laserowy system kompunikacji (Deep Space Optical Communication – DSOC), a specjaliści z Jet Propulsion Laboratory przeprowadzą testy tego systemu. Jeśli się on sprawdzi, możemy zyskać znacznie bardziej wydajny sposób przesyłania danych pomiędzy Ziemią a obiektami pracującymi w przestrzeni kosmicznej.

Obecny plan misji zakłada, że Psyche zostanie wystrzelona w 2022 roku, w roku 2023 skorzysta z asysty grawitacyjnej Marsa, na orbitę asteroidy dotrze w roku 2026 i pozostanie na niej przez 21 miesięcy.

Przygotowania do misji idą najwyraźniej lepiej niż się spodziewano. Jeszcze dwa lata temu informowaliśmy, że Psyche ma wystartować w 2023 roku.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Prawdziwym celem misji jest zbadanie jakie metale tam występują i czy opłacalne jest ich wydobycie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W tekście pojawiają się określenia: "metaliczna asteroida" potem "model metalicznego asteroidy" i "asteroid". To w końcu ta asteroida (jak zawsze mi się wydawało), czy ten asteroid, a może to różne byty - wtedy proszę o wyjaśnienie czym się różnią.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japońska sonda Hayabusa2 wraca na Ziemię. To ostatni etap 6-letniej misji, w ramach której sonda stała się pierwszym wysłanym przez człowieka pojazdem, który zebrał próbki spod powierzchni asteroidy.
      Japońska agencja kosmiczna JAXA poinformowała, że dnia 13 listopada o godzinie 10:05 czasu japońskiego (2:05 czasu polskiego) Hayabusa2 delikatnie uruchomiła silniki i zaczęła oddalać się od asteroidy z prędkością mniejszą niż 10 cm/s. Za niecały miesiąc, 10 grudnia, sond uruchomi silniki jonowe i rozpocznie podróż w kierunku Ziemi. Ma tutaj dotrzeć pod koniec 2020 roku.
      Hayabusa2 została wystrzelona w drugiej połowie 2014 roku, a na asteroidę Ryugu trafiła w czerwcu 2018 roku. To pierwsza misja, w ramach której lądowniki trafiły na powierzchnię asteroidy, pierwsza, która pobrała próbki z niewidocznej z Ziemi strony asteroidy oraz pierwsza, która pobrała próbki spod powierzchni.
      Ryugu ma bardzo ciemny kolor, prawdopodobnie ze względu na wysoką zawartość węgla. Hayabusa2 odkryła, że asteroida ma niezwykle małą gęstość, sugeruje, że jest złożona z małych luźno połączonych skał. Jej powierzchnia jest bardziej kamienista niż wcześniej badanych asteroid. Dotychczasowe badania wskazują, że Ryugu powstała w wyniku kolizji dwóch większych obiektów.
      Obecnie ludzkość bada też asterodię Bennu. Na jego orbicie od niemal roku znajduje się pojazd OSIRIS-REx. Jego zadaniem również jest pobranie próbek. Misja ma wylądować na Ziemi w 2023 roku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed dwoma laty w atmosferze pojawił się fragment wielkiej asteroidy. Niewielki meteoryt spłonął w ziemskiej atmosferze 28 kwietnia 2017 roku nad Kioto. Dane zebrane przez sieć SonotaCo pozwoliły stwierdzić, że w momencie wejścia w atmosferę okruch ważył około 29 gramów i miał średnice około 3 centymetrów. Teraz grupa naukowców z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii, Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Kioto oraz Nippon Meteor Society określiła, skąd fragment pochodził.
      Na podstawie badań trajektorii lotu uczeni stwierdzili [PDF], że okruch to fragment obiektu 2003 YT1. To podwójna asteroida, w skład której wchodzi większy obiekt o średnicy około 2 kilometrów, wokół którego krąży obiekt o średnicy 210 metrów. Ocenia się, że istnieje 6-procentowe ryzyko, iż w ciągu najbliższych 10 milionów lat asteroida zderzy się z Ziemią.
      Zdaniem Japończyków układ podwójny powstał w wyniku efektu YORP (Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack). Polega on na zmianie prędkości asteroidy pod wpływem promieniowania słonecznego. Jedna strona asteroidy jest ogrzewana przez Słońce, staje się cieplejsza od drugiej, promieniowanie cieplne z tej strony jest silniejsze, powstaje różnica w ciśnieniu promieniowania, która prowadzi do zmiany prędkości obrotowej. Przyspieszenie może być tak duże, że prowadzi do rozerwania asteroidy.
      Naukowcy z Kraju Kwitnącej Wiśni zbadali potencjalne mechanizmy produkcji odłamków z tej asteroidy, w tym utratę stabilności pod wpływem obrotu, uderzenia, fotojonizację, sublimację lodu, pękania pod wpływem temperatury i inne. Wykazali, że pod wpływem siły odśrodkowej z asteroidy mogą uwalniać się fragmenty o wielkości liczonej w milimetrach i centymetrach. Podobnej wielkości fragmenty mogą pojawić się w wyniku zderzeń z mikrometeorytami o średnicy około 1 mm. Inne mechanizmy nie zapewniają powstania tak dużych odłamków jak ten, który spłoną w atmosferze Ziemi.
      Asteroida 2003 YT1 została odkryta przed 16 lat i obecnie uważa się, że nie stanowi ona ryzyka dla naszej planety. Sama asteroida nie przelatywała w pobliżu Ziemi w roku 2017, dlatego też początkowo nie było wiadomo, skąd pochodził fragment, który spłonął nad Kioto. Jego trajektorię udało się jednak z dużą precyzją wyliczyć dzięki globalnej sieci śledzenia meteorytów.
      2003 YT1 jest zaliczana do Grupy Apolla. To ponad 10 000 planetoid bliskich Ziemi, które przecinają orbitę naszej planety. Czas obiegu 2003 YT1 wokół Słońca wynosi 427 dni, a odległość od naszej gwiazdy waha się od 0,8 do 1,4 j.a. Następnej bliskiej wizyty tej asteroidy możemy się spodziewać 3 listopada 2023 roku, kiedy znajdzie się ona w odległości niecałych 9 000 000 kilometrów od Ziemi, z kolei w kwietniu 2073 roku asteroida podleci do Ziemi na odległość 1,7 miliona km.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy asteroida, która przyniosła zagładę dinozaurom, uderzyła w Ziemię, doszło do olbrzymich pożarów, pojawiły się wielkie tsunami, a uderzenie wyrzuciło do atmosfery olbrzymie ilości siarki, która na długo zablokowała dostęp promieni słonecznych, spowodowała ochłodzenie, co ostatecznie zabiło dinozaury.
      To scenariusz znany, ale hipotetyczny. Teraz został on potwierdzony przez naukowców University of Texas, którzy zbadali setki metrów skał, jakie w ciągu 24 godzin wypełniły krater uderzeniowy.
      Te dowody to m.in.kawałki węgla drzewnego, skały naniesione przez przepływ wsteczny tsunami oraz brak siarki. To zapis wypadków, który odczytujemy bezpośrednio z miejsca uderzenia. Sam świadek opowiada nam o tym wydarzeniu, mówi profesor Sean Gulick z Instytutu Geofizyki University of Texas.
      Gulick stał na czele misji 2016 International Ocean Discovery Program, w ramach którego przeprowadzono wiercenia w miejscu, w którym asteroida uderzyła w naszą planetę w pobliżu Jukatanu.
      Większość materiału, który wypełnił krater uderzeniowy w ciągu kilku godzin po katastrofie pochodziła albo z miejsca uderzenia, albo też została naniesiona przez wody Zatoki Meksykańskiej, które w wyniku uderzenia gwałtownie się cofnęły, a następnie zalały krater. W ciągu zaledwie doby krater został wypełniony warstwą materiału grubą na około 130 metrów. To jeden z najszybciej przebiegających procesów osadzania w historii geologii. Osady te zaczęły gromadzić się w ciągu minut i godzin po uderzeniu, stanowią więc szczegółowy zapis wydarzenia, które doprowadziło do wyginięcia 75% organizmów żywych na Ziemi. Gulick mówi, że po krótkotrwałym regionalnym piekle nastąpiła długotrwała planetarna zima. Dinozaury najpierw zostały upieczone, a później zamrożone. Nie wszystkie zginęły tego dnia, ale wiele poniosło śmierć, stwierdza uczony.
      Zdaniem specjalistów energia uderzenia była 10 miliardów razy większa, niż energia bomb atomowych zrzuconych na Japonię. Była tak olbrzymia, że tysiące kilometrów dalej zapaliły się rośliny, a potężne tsunami dotarło na tereny dzisiejszego stanu Illinois. Teraz wewnątrz krateru znaleziono węgiel drzewny oraz chemiczny biomarker grzybów, co wskazuje, że powracające po tsunami wody naniosły wypalone resztki z całej okolicy.
      To był doniosły dzień w historii życia, a tutaj mamy dobrą dokumentację z samego centrum wydarzeń, mówi profesor Jay Melosh z Purdue University. Dla naukowców równie ważne jak to, co znaleźli, jest to, czego nie znaleźli. Obszar otaczający krater uderzeniowy jest pełny skał bogatych w siarkę. Jednak siarki nie ma w rdzeniu wydobytym z krateru.
      Odkrycie to potwierdza teorię mówiącą, że w wyniku uderzenia doszło do odparowania skał, olbrzymie ilości siarki trafiły do atmosfery i wywołały globalne ochłodzenie. Naukowcy szacują, że do atmosfery mogło trafić co najmniej 325 miliardów ton siarki. Aby zdać sobie sprawę, co to oznaczało dla klimatu, trzeba wiedzieć, że jest to o cztery rzędy wielkości więcej, niż ilość siarki, która trafiła do atmosfery w 1883 roku podczas erupcji wulkanu Krakatau. Erupcja ta spowodowała, że średnie temperatury na Ziemi na pięć lat obniżyły się o około 1,2 stopnia Celsjusza.
      Upadek asteroidy wywołał zniszczenia na skalę regionalną. Tym, co zabiło dinozaury i wiele innych roślin oraz zwierząt były zmiany klimatu. Prawdziwym zabójcą było to, co stało się w atmosferze. Jedynym sposobem na doprowadzenie na masowego wymierania są bowiem zmiany atmosferyczne, mówi Gulick.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas formowania się Układu Słonecznego mogło dość często dochodzić do zderzeń tworzących się planet. Podczas jednej z takich kolizji powstał ziemski Księżyc. Jednak to, co spotkało Jowisza jest czymś wyjątkowym.
      Astronomowie z amerykańskiego Rice University i chińskiego Uniwersytetu Sun Jat-sena uważaja, że znaleźli wyjaśnienie dziwnych wyników pomiarów pola grawitacyjnego Jowisza dostarczonych przez sondę Juno.
      Wiodące teorie dotyczące formowania się planet mówią, że Jowisz rozpoczął swoje życie jako gęsta skalista lub lodowa planeta i z czasem zyskał olbrzymią warstwę bardzo gęstej atmosfery złożonej z gazów i pyłów z rodzącego się Układu Słonecznego. Jednak odczyty z Juno wskazują, że jądro Jowisza jest znacznie większe i mniej gęste, niż w takim scenariuszu. To było zastanawiające. Wskazywało, że coś się stało z jądrem. W grę wchodzi wielka kolizja, mówi współautor badań Andrea Isella z Rice University.
      Uczony przyznaje, że bardzo sceptycznie podszedł do hipotezy głównego autora badań, Shanga-Fei Liu, mówiącej o zderzeniu, które rozbiło jądro Jowisza i wymieszało je z rzadszymi częściami planety. To brzmiało bardzo nieprawdopodobnie. Jednak Shang-Fei przekonał mnie, za pomocą wielu obliczeń, że nie jest to nieprawdopodobne, stwierdził Isella.
      Naukowcy przeprowadzili tysiące symulacji komputerowych i stwierdzili, że szybko rosnący Jowisz zaburzył orbity pobliskich protoplanet. Uruchomiono więc kolejne symulacje, by sprawdzić, jakie – w różnych warunkach – było prawdopodobieństwo, że doszło do kolizji. Okazało się, że podczas pierwszych kilku milionów lat swojego istnienia Jowisz mógł z co najmniej 40-procentowym prawdopodobieństwem zderzyć się z rodzącą się planetą i ją wchłonął. Modelowanie komputerowe wykazało, że gdyby Jowisz wciągnął planetę o masę Ziemi, opadałaby ona na jego jądro i rozpadłaby się w gęstej atmosferze. Jądro Jowisza pozostałoby nietknięte. Jedyny scenariusz, wyjaśniający, dlaczego obecnie jądro Jowisza wygląda tak, jak obecnie, zakłada, że protoplaneta, z którą się zderzył, miała masę około 10-krotnie większą od masy Ziemi, mówi Liu.
      Obliczenia wskazują, że tak masywna protoplaneta rozbiła jądro Jowisza. Jeśli nawet do tego wydarzenia doszło 4,5 miliarda lat temu, to potrzeba będzie kolejnych miliardów lat, by jądro Jowisza powróciło do stanu sprzed zderzenia, mówi Isella.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japońska sonda Hayabusa2 przeprowadziła drugie udane lądowanie na asteroidzie Ryugu i – prawdopodobnie – jako pierwszy w historii pojazd wysłany przez człowieka, pobrała próbki z wnętrza asteroidy. Wcześniej wnętrze to zostało odsłonięte przez pocisk wystrzelony z sondy. Dotychczas jedynym pozaziemskim obiektem, z którego udało się pobrać próbki spod powierzchni, był Księżyc.
      Menedżer projektu, Yuich Tsuda, ogłosił, że wszystko przebiegło idealnie. Oświadczył, że gdyby przebieg misji ocenić w skali do 100 punktów, to Hayabusa2 uzyskałaby ich 1000.
      Sonda została wystrzelona w grudniu 2014 roku i dotarła do asteroidy w czerwcu 2018. Od tamtej pory prowadziła obserwacje i wysłała kilka lądowników. W lutym sama wylądowała i pobrała próbki z powierzchni. W kwietniu w kierunku Ryugu wysłany został niewielki pojazd, który eksplodował, oraz nieeksplodujący miedziany pocisk o masie 2 kilogramów, który wybił w asteroidzie dziurę. Przeprowadzone obserwacje wykazały, że wyrzucony materiał osiadł na asteroidzie około 20 metrów od otworu. Miejsce jego opadnięcia na powierzchnię wyznaczono jako miejsce drugiego lądowania Hayabusy2.
      Gdy sonda dotknęła powierzchni w wyznaczonym miejscu, wystrzeliła niewielki pocisk z tantalu, który wzbił chmurę pyłu i fragmentów skał, które prawdopodobnie trafiły do odpowiedniego zbiornika. Sonda następnie opuściła asteroidę.
      O tym, czy Hayabusa 2 rzeczywiście pobrała próbki z wnętrza asteroidy dowiemy się dopiero w grudniu 2020 roku, kiedy powróci ona na Ziemię. Wszystko jednak wskazuje na to, że misja się powiodła i naukowcy będą mogli porównać próbki z powierzchni i spod niej.
      Przez kilka najbliższych lat japońska JAXA będzie jedyną agencją kosmiczną, która pobrała tego typu próbki. Prowadzona przez NASA misja OSIRIS-REx ma pobrać próbki z asteroidy Bennu i powrócić z nimi na Ziemię w 2023 roku.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...