Глубокий кратер на Психее может хранить секреты планетарных ядер

Астероид Психея - необычный астероид. Расположенный в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, он имеет ширину около 140 миль. Большинство астероидов богаты силикатами или углеродом, но Психея богата металлами, что делает ее крупнейшим из известных астероидов с высоким содержанием металлов.

Ученые задаются вопросом, является ли Психея фрагментом планетарного ядра. Если это открытое ядро, то оно даст представление о планетарных ядрах. Существуют также предположения о том, как оно образовалось. Есть предположение, что когда-то она была частью более крупного тела, с которого в результате сильных столкновений сошли внешние скалистые слои, оставив только металлическое ядро. Другая гипотеза заключается в том, что массивные удары раздробили Психею, беспорядочно перемешав металл и горные породы. Некоторые также считают, что Психея - это частично сформировавшаяся, богатая металлами планета.

Чтобы изучить этот астероид, НАСА запустило миссию Psyche в 2023 году, и она должна прибыть к астероиду в 2029 году. Этот космический аппарат измерит состав поверхности, гравитацию, магнитное поле и изменения плотности.

Чтобы предугадать результат, ученые создали 3D-модель Психеи и испытали ее в различных сценариях. Они также варьировали скорость удара и размер падающего объекта. Еще одним важным фактором является его пористость. Пористый астероид будет поглощать энергию удара, образуя более глубокие кратеры. Импакторы различных размеров были протестированы на двух моделях: модели с металлическим ядром и модели со смешанной породой и металлом. Моделирование показало, что ударная волна шириной 3 мили может создать наблюдаемый кратер.

Моделирование также предсказало тонкие различия в форме кратера, рисунке выброса, изменении плотности и распределении металла на поверхности. Когда космический аппарат прибудет в 2029 году, ученые сравнят реальные наблюдения с симуляцией. Это позволит понять, как формировались планетарные интерьеры и какими были ранние столкновения.