Спустя более 200 лет после открытия самого крупного из известных астероидов - (16) Психея - ученые все еще пытаются понять, как он образовался. Планируется, что миссия NASA с одноименным названием прибудет на астероид в 2029 году, чтобы исследовать его поверхность. Ну а пока ученые продолжают изучение Психеи на Земле, чтобы во время работы в космосе, знать, на что необходимо обратить внимание в первую очередь.
На данный момент существует две версии относительно происхождения астероида. По мнению некоторых исследователей, он может быть остатком древней планеты, разорванной на части в результате мощных столкновений, или фрагментом некогда многослойного тела, утратившего свой внешний каменистый слой.
Согласно другим теориям, Психея изначально была богата металлами или превратилась в смесь камня и металла после неоднократных столкновений с другими астероидами. Каждая из этих версий по-своему объясняет, как формировались планеты в ранней Солнечной системе.
Чтобы проверить эти гипотезы, ученые из Лаборатории исследования Луны и планет Аризонского университета (США) провели моделирование, чтобы выяснить, как мог образоваться большой кратер вблизи северного полюса Психеи при различных сценариях. Их исследование, опубликованное в журнале JGR Planets, содержит прогнозы, которые помогут исследователям интерпретировать данные, полученные в ходе миссии NASA «Психея».
Крупные ударные бассейны или кратеры уходят глубоко в недра астероида, что дает представление о его внутреннем строении. Смоделировав образование одного из самых крупных кратеров, мы смогли сделать проверяемые прогнозы относительно общего состава Психеи до момента прибытия космического аппарата
Ученые протестировали две возможные внутренние структуры астероида. Одна из них представляет собой слоистую породу с металлическим ядром и тонкой каменистой мантией, которая образовалась в результате сильного столкновения и разрушения внешних слоев. Другая — это однородная смесь металла и силикатов, образовавшаяся в результате более катастрофического столкновения, во время которого все слои перемешались, как в некоторых богатых металлами метеоритах, найденных на Земле.
Используя данные телескопа, исследователи создали трехмерную модель Психеи и воссоздали процесс образования большого кратера шириной около 48 километров и глубиной около 4,8 километра. В ходе эксперимента астероид подвергался ударам на типичной для пояса астероидов скорости — около 4,8 километра в секунду.
Команда протестировала различные размеры ударников и сравнила две возможные внутренние структуры (металлическое ядро и смесь камня и металла), чтобы определить, какая из них лучше всего соответствует наблюдаемому кратеру. Выяснилось, что при столкновении с объектом диаметром около пяти километров образуется воронка подходящих размеров и формы в обоих случаях.
Помимо формы кратеров, моделирование позволяет выявить и другие особенности, на которые могут обратить внимание ученые в ходе миссии «Психея». Например, изменения плотности, вызванные ударами, которые привели к сжатию внутренних слоев, и распределение богатых металлами обломков по поверхности. В сочетании с наблюдениями с космического аппарата эти результаты могут, наконец, пролить свет на то, как образовалась Психея.
Ранее мы писали, как лазер в лунном кратере поможет в навигации новых миссий.
