Im Jahr 2022 wird die NASA eine Raumsonde zum Asteroiden Psyche (16 Psyche) starten, einem der größten im Asteroidengürtel und dem einzigen bekannten Asteroiden, der fast ausschließlich aus Metallen wie Eisen und Nickel besteht.
Nun haben Wissenschaftler mit dem Hubble-Weltraumteleskop einen neuen Blick auf Psyche geworfen und die ersten ultravioletten Beobachtungen dieses Asteroiden seit den 1980er Jahren durchgeführt. Hubble hat neue Einblicke in die Oberfläche und Zusammensetzung von Psyche sowie mögliche Aktivitäten auf der Oberfläche von Psyche geliefert.
„Wir konnten zum ersten Mal auf einem Asteroiden identifizieren, was wir für Eisenoxid-UV-Absorptionsbanden halten“, sagte die Planetenwissenschaftlerin Dr. Tracy Becker vom Southwest Research Institute, Hauptautorin von a neues Papier, das die Beobachtungen beschreibt. 'Dies ist ein Hinweis darauf, dass auf dem Asteroiden eine Oxidation stattfindet, die darauf zurückzuführen sein könnte, dass der Sonnenwind auf die Oberfläche trifft.'
Wissenschaftler haben lange spekuliert, dass dieser metallische Asteroid der übrig gebliebene überlebende Kern eines Protoplaneten sein könnte, wo möglicherweise eine heftige Kollision mit einem Planetesimal die äußeren, felsigen Schichten von Psyche abgelöst hat und nur das dichte, metallische Innere zurückgelassen hat. Diese Theorie wurde durch Schätzungen der Schüttdichte, der Spektren und der Radaroberflächeneigenschaften von Psyche gestützt, die alle zeigen, dass es sich um ein Objekt handelt, das sich von allen anderen im Asteroidengürtel unterscheidet. Darüber hinaus ist diese Zusammensetzung von 16 Psyche der des Metallkerns der Erde auffallend ähnlich.
Der Asteroid Psyche ist einer der größeren Asteroiden. Bildnachweis: Lindy T. Elkins-Tanton
„Wir haben Meteoriten gesehen, die hauptsächlich aus Metall bestehen, aber Psyche könnte einzigartig sein, da es sich um einen Asteroiden handeln könnte, der vollständig aus Eisen und Nickel besteht“, sagte Becker in eine Pressemitteilung. „Die Erde hat einen Metallkern, einen Mantel und eine Kruste. Es ist möglich, dass ein Psyche-Protoplanet bei seiner Entstehung von einem anderen Objekt in unserem Sonnensystem getroffen wurde und seinen Mantel und seine Kruste verlor.“
Becker und ihr Team nutzten Hubble, um hochauflösende UV-Beobachtungen von Psyche zu machen, die 2017 mit dem Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) des Observatoriums aufgenommen wurden. Sie beobachteten den Asteroiden an zwei bestimmten Punkten seiner Rotation, um beide Seiten von Psyche vollständig bei ultravioletten (UV) Wellenlängen zu sehen.
Abbildung 1.Orientierung der Psyche zum Zeitpunkt der beiden HST-Beobachtungen. Bild mit freundlicher Genehmigung von Becker et al.
Sie beobachteten einige kleine spektrale Unterschiede zwischen den Seiten, was möglicherweise auf ein ungewöhnliches Merkmal in der nördlichen Hemisphäre hindeutet, aber insgesamt zeigten die von ihnen beobachteten Spektren Eisen als primäres Oberflächenmerkmal.
„Wir haben keine signifikanten spektralen Variationen bei der Rotation festgestellt, obwohl die äquatoriale Region des Asteroiden möglicherweise eine höhere Gesamtreflexion aufweist als die nördliche Hemisphäre“, schrieb das Team in ihrer Arbeit. Psyche erschien auch bei tieferen UV-Wellenlängen zunehmend reflektierend.
„Das ist etwas, das wir weiter studieren müssen“, sagte Becker. „Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass es so lange im Weltraum exponiert war. Diese Art der UV-Aufhellung wird oft der Weltraumverwitterung zugeschrieben.“
Das Team verglich auch das Spektrum von Psyche mit Meteoritenproben aus einer bestimmten Datenbank, fand jedoch keine starken Übereinstimmungen.
Die Beobachtungen wurden in Vorbereitung auf die Psyche-Mission , die zum Asteroiden reisen wird, um den Ursprung der Planetenkerne zu verstehen. Die Mission soll 2022 starten und 2026 Psyche erreichen. Da der Asteroid Psyche so weit von der Erde entfernt ist – ungefähr 280.0000.000 km – haben wir kein klares Verständnis oder klare Bilder dieses Objekts. Metallasteroiden sind im Sonnensystem relativ selten, und Wissenschaftler glauben, dass Psyche eine einzigartige Gelegenheit bieten könnte, das Innere eines Planeten zu sehen.
„Was Psyche und die anderen Asteroiden so interessant macht, ist, dass sie als Bausteine des Sonnensystems gelten“, sagt Becker. „Zu verstehen, was einen Planeten wirklich ausmacht, und möglicherweise das Innere eines Planeten zu sehen, ist faszinierend. Sobald wir in Psyche angekommen sind, werden wir wirklich verstehen, ob dies der Fall ist, auch wenn es nicht so verläuft, wie wir es erwarten. Jedes Mal, wenn es eine Überraschung gibt, ist es immer aufregend.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Das Planetary Science Journal und wurde letzte Woche auf dem virtuellen Treffen der Division for Planetary Sciences der American Astronomical Society vorgestellt
Titelbildunterschrift: Künstlerische Darstellung des massiven Asteroiden 16 Psyche. Bildnachweis: Maxar/ASU/P. Rubin/NASA/JPL-Caltech.
