一个由SwRI领导的团队使用美国宇航局的韦伯望远镜(如图右下角所示)确认了Psyche表面存在水合矿物质,Psyche是主要小行星带中一个巨大且金属含量高的天体。这些发现表明这颗有趣的小行星有着复杂的历史,许多科学家认为它可能是原行星的残余核心,包括与水合小行星的撞击。
当美国宇航局的探测器前往一颗名为Psyche的小行星时,望远镜一直在探测它,为它的到来做准备。詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据在地表发现了一些非常出乎意料的东西——水合分子,甚至可能是水!水的起源引起了很多猜测,也许它来自地表下或与太阳风的化学相互作用!
小行星Psyche是由意大利天文学家Annibale de Gasparis于1852年发现的。它以希腊灵魂女神的名字命名,她出生为凡人并嫁给爱神。它的直径为225公里,是火星和木星之间的小行星带中质量最大的物体之一。该带中的大多数小行星都由岩石和冰组成,但Psyche似乎有所不同,它主要由金属组成,也许是失去外层的原行星的裸露核心。Psyche 对研究非常感兴趣,因为它提供了一个研究通常无法接近的行星核心的机会。
金属小行星Psyche的插图。图片来源:彼得·鲁宾/美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学
美国宇航局发射的探测器恰如其分地命名为Psyche,已经开始了前往这颗小行星的35亿公里的旅程,预计将于2029年8月抵达。该探测器部署了太阳能电池板,尺寸为25米乘7.3米,大约相当于一个网球场的大小。它的质量为 2,747 公斤,由五个太阳能电池板阵列供电。一旦到达 Psyche,它们可以产生大约 3 千瓦的电力。
当探测器在途中时,地球和太空中的望远镜一直在探索Psyche。对不同波长光的观测提供了信息,这些信息将帮助和支持Psyche航天器收集的数据。这项研究由西南研究所的Stephanie Jarmak博士领导,正是他们的观察证实了表面的羟基分子。
美国宇航局工程师在位于美国宇航局肯尼迪航天中心附近的Astrotech太空运营设施的洁净室内准备发射Psyche航天器的图像。Psyche 计划于 2023 年 10 月在肯尼迪历史悠久的 39A 发射场的 SpaceX Falcon Heavy 火箭上发射。(图片来源:NASA/Ben Smegelsky)
使用詹姆斯·韦伯太空望远镜收集的数据揭示了羟基的迹象,但没有解释它们的来源。有两种可能的解释,我们可以查看小行星的起源来理解它们。它们是行星形成的剩余物,它们的组成是由它们形成的太阳星云中的位置决定的。如果羟基是在局部形成的,而没有受到外部过程的干扰,那么它可能表明Psyche不是行星核心残余物。Psyche 可能只是在一定距离处形成的,水等挥发性化合物在迁移之前会凝结成冰等固体。
另一种模型解释了分子在表面上分布的可变性。这可能表明,碳质球粒陨石(如地球上常见的陨石)的撞击可能提供了已经观察到的水分子。
看来,就目前而言,我们将不得不等到 2029 年 Psyche 宇宙飞船到来才能解开这个谜团。如果我们能更好地了解小行星Psyche的起源,它将帮助我们更多地了解行星形成的星云中元素的分布。特别是,更多地了解水的分布将有助于我们更好地了解生命的起源。