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
| Мнение | 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

Как люди попали в Южную Америку: новое исследование ставит под сомнение ключевой памятник континента

На протяжении почти пятидесяти лет археология Нового Света опиралась на один памятник. Стоянка Монте-Верде на юге Чили считалась главным и самым надежным доказательством того, что люди оказались в...

Как заставить звук проходить сквозь стены: новый материал направляет сигнал изнутри, оставаясь невидимым для внешних волн

Управление звуком всегда опиралось на создание физических преград. Звук это механическая волна, чередование зон высокого и низкого давления, которое распространяется в пространстве. Чтобы направить...

Ежегодное ТО газового котла. Разбираемся, за что «газовщики» берут деньги?

На днях с моими родителями случилась неприятная история — начал «скрежетать» газовый котел. Вызвали мастера, который определил, что данная проблема требует замены насоса, причем сумма за...

✦ ИИ  Между забвением и «понтами»: почему наручные часы отказываются умирать

Наручным часам уже лет тридцать безапелляционно пророчат неминуемую смерть. Начались подобные «упаднические» разговоры с появления массовых карманных компьютеров вроде легендарных Palm, грозивших...

Десять лет назад вышел смартфон, который мог спасти HTC от краха — HTC 10: почему у него ничего не получилось

Один из пионеров рынка Android, компания HTC, очень быстро растеряла свои позиции. Сначала люди недооценили аппарат One M8, который мало отличался от предыдущего M7, а затем стали ругать...

Победа «лопаты»: как Galaxy Note заставил Apple переделать iPhone, а Samsung научила мир любить большие телефоны

Если бы вы оказались в начале 2010-х и спросили любого техногика, каким должен быть идеальный смартфон, ответ был бы почти единогласным. Правила игры казались высеченными в граните, а...