L’asteroide Psiche è per lo più un pezzo di metallo? Questo oggetto, largo circa quanto il Massachusetts, è il nucleo di un piccolo pianeta i cui strati rocciosi esterni furono frantumati durante una collisione catastrofica nei primi giorni del sistema solare?
Per ora, tutto ciò che gli astronomi possono dire è forse e forse no.
Venerdì mattina, la NASA ha lanciato una navicella spaziale, chiamata anche Psyche, in un viaggio nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove per scoprirlo.
“Vedremo davvero una sorta di nuovo oggetto, il che significa che molte delle nostre idee verranno smentite”, ha affermato Lindy Elkins-Tanton, professoressa di esplorazione della Terra e dello spazio presso l’Arizona State University. L’investigatore principale della missione.
Ha aggiunto che dimostrare l’errore “è, secondo me, la cosa più emozionante nella scienza”.
Questo viaggio alla ricerca di risposte è iniziato venerdì alle 10:19 ET. Falcon Heavy, il più grande razzo operativo di SpaceX, è decollato dal Kennedy Space Center in Florida, inviando l’enorme navicella spaziale nello spazio.
Il volo di venerdì ha superato le previsioni meteo sfavorevoli per un viaggio apparentemente impeccabile. Poco più di un’ora dopo il lancio, la navicella spaziale Psyche si è separata dallo stadio superiore del razzo Falcon Heavy. Un video clip della NASA ha mostrato il veicolo che navigava nell’oscurità oltre la Terra, partendo per un viaggio che durerà circa sei anni e coprirà miliardi di miglia.
Circa cinque minuti dopo, i responsabili della missione hanno applaudito nella sala di controllo del Jet Propulsion Laboratory della NASA in California, dove hanno ricevuto il segnale iniziale dalla navicella spaziale.
L’asteroide chiamato Psiche è stato a lungo uno strano mistero. Fu individuato nel 1852 dall’astronomo italiano Annibale de Gasparis, e prese il nome dalla dea greca dell’anima, e fu il sedicesimo asteroide ad essere scoperto. Nelle prime osservazioni, era, come altri asteroidi, un punto luminoso simile a una stella che si muoveva in orbita attorno al Sole, e non molto di più.
All’inizio degli anni ’60, gli astronomi scoprirono attraverso osservazioni al telescopio che il colore di Psiche ricorda il colore dei meteoriti di ferro caduti sulla Terra, ha detto Jim Bell, anche lui professore di esplorazione della Terra e dello spazio presso l’Arizona State University, che condurrà gli studi sull’asteroide. Strumento fotografico per veicoli spaziali. Gli astronomi hanno fatto rimbalzare gli impulsi radar su Psiche e i riflessi che ritornavano sulla Terra erano più luminosi di quelli provenienti da altri piccoli oggetti nella fascia degli asteroidi.
“È diventato molto chiaro che c’era una parte della superficie che rifletteva fortemente il radar”, ha detto il dottor Bell. “Il modo più semplice per farlo è utilizzare frammenti di metallo.”
Poi, quando gli scienziati hanno osservato Psiche passare relativamente vicino a mondi più grandi, la sua orbita si è distorta in un modo che ha suggerito la presenza di qualcosa di molto massiccio, forse più denso della roccia.
La maggior parte delle rocce come il granito hanno una densità compresa tra 2 e 3 grammi per centimetro cubo. La proporzione dell’acqua, sia liquida che ghiacciata, è di circa un grammo per centimetro cubo. I metalli come il ferro sono più densi, compresi tra sei e nove grammi per centimetro cubo.
“Alcune di quelle prime stime erano del tipo: ‘Wow, questo è davvero insolito'”, ha detto il dottor Bell.
Il respiro sembra essere quasi puro metallo. Il nucleo della Terra è costituito da ferro e nichel e le misurazioni di Psiche hanno fatto sorgere l’idea che potrebbero trattarsi dei resti di un nucleo simile appartenente a un pianeta minore. Tali mondi sono conosciuti come planetesimi, dove le temperature sono sufficientemente elevate da far sì che i metalli più densi si sciolgano e cadano al centro.
È impossibile esplorare il nucleo di un pianeta come la Terra a 1.800 miglia sotto la superficie, ma andare su Psiche potrebbe fornire maggiori informazioni su ciò che si trova al centro del nostro pianeta.
Oppure questa ipotesi potrebbe essere completamente sbagliata.
“Lo stato psicologico potrebbe essere qualcosa di completamente diverso da quello”, ha detto il dottor Elkins-Tanton. “Mi piace essere completamente sorpreso.”
Misurazioni più recenti hanno portato a stime più basse della densità dell’asteroide, poco meno di quattro grammi per centimetro cubo: ancora più denso della roccia e del ghiaccio, ma non denso quanto il metallo. Ciò suggerisce che Psiche sia fatta di metallo più qualcos’altro: forse una roccia, forse uno spazio vuoto.
“La mia ipotesi migliore è che più della metà sia metallo in base ai dati che abbiamo”, ha detto il dottor Elkins Tanton.
Se si scopre che Psiche è piena di metalli preziosi, è troppo lontano perché chiunque possa estrarli utilizzando le tecniche attuali. Il dottor Elkins-Tanton sottolinea che anche nel suo punto più vicino, Psiche si trova a circa 150 milioni di miglia dalla Terra, che è circa cinque volte la distanza della Terra da Marte su entrambi i pianeti. Approccio più vicino possibile.
La missione Psiche doveva essere lanciata un anno fa. La navicella spaziale è già stata spedita al Kennedy Space Center. Ma ci sono stati problemi nel testare il software di navigazione che avrebbe guidato la navicella spaziale attraverso il sistema solare. Ciò è derivato da una mancata corrispondenza tra il programma di volo e il software utilizzato per verificarlo. Gli ingegneri non hanno avuto abbastanza tempo per risolvere i problemi prima della chiusura della finestra di lancio.
Quello Revisione indipendente Il rapporto sul mancato lancio, commissionato dalla NASA, concludeva che i cambiamenti nel comando, i guasti nelle comunicazioni, i pesanti carichi di lavoro e la pandemia di COVID-19 hanno contribuito a “un ambiente in cui missioni come Psiche non hanno ricevuto l’attenzione necessaria per gestire personale e competenze”. Le sfide personali che stavano affrontando”.
Il progetto è tornato sulla buona strada per il 2023 assumendo nuovo personale di missione, riducendo il telelavoro e implementando altre raccomandazioni contenute nella revisione.
C’erano altri dossi sulla strada verso la rampa di lancio. Il lancio di Psiche era previsto per il 5 ottobre, ma il lancio è stato nuovamente rinviato quando i test hanno rivelato che i propulsori utilizzati per guidare la navicella durante il volo, che rilasciano gas di azoto freddo, producevano temperature più elevate del previsto. I funzionari della NASA hanno affermato di aver risolto il problema progettando di accendere i propulsori Bassi livelli di energia Per evitare che si surriscaldino nello spazio.
Una volta lanciata, la navicella spaziale Psyche si dirigerà verso Marte, dove passerà accanto al pianeta rosso nel maggio 2026 e utilizzerà la sua gravità come una fionda verso l’asteroide Psyche, arrivando nell’agosto 2029 dopo aver percorso una distanza di 2,2 miliardi di miglia.
Durante il suo viaggio, Psiche scambierà messaggi laser con la Terra come parte di essa Un esperimento chiamato Comunicazioni ottiche nello spazio profondo. Gli attuali veicoli spaziali comunicano utilizzando le onde radio, ma il passaggio ai laser potrebbe aumentare la larghezza di banda delle trasmissioni nello spazio profondo fino a 100 volte. L’esperimento laser fornirà la prima dimostrazione di questa nuova tecnologia a lunghe distanze dalla Luna.
Quando la navicella spaziale raggiungerà l’asteroide, trascorrerà almeno 26 mesi in orbita, studiando Psiche utilizzando una varietà di strumenti.
Le telecamere della missione, note come imager multispettrali, forniranno il primo sguardo da vicino a Psiche, rivelando caratteristiche della superficie che non possono essere osservate dalla Terra. Il magnetometro a bordo della navicella cercherà segni di un antico campo magnetico, forse simile a quello alimentato dal nucleo terrestre, che potrebbe essere impresso nel terreno dell’asteroide.
Lo spettrometro a raggi gamma rileverà i raggi gamma ad alta energia e i neutroni che si formano quando i raggi cosmici colpiscono la superficie dell’asteroide. Queste particelle contengono informazioni sulla composizione e sulla distribuzione dei minerali e delle rocce nei paesaggi ultraterreni di Psiche.
Infine, l’antenna radio della navicella verrà utilizzata per mappare il campo gravitazionale dell’asteroide misurando sottili cambiamenti nella frequenza del segnale di spostamento Doppler, che aumenta mentre si muove verso la Terra e che diminuisce mentre si allontana. L’esperimento può rilevare differenze di densità nell’asteroide, che potrebbero far luce sulla sua origine.
“Nessuno strumento da solo può dirci se Psiche è un nucleo o meno”, ha detto in un rapporto Ben Weiss, il vice ricercatore principale della missione. Il notiziario di giovedì. “Sono i dati raccolti da tutti questi diversi strumenti.”
Da più di 170 anni Psiche è un minuscolo lampo di luce nel cielo. I telescopi hanno rivelato scorci allettanti delle sue dimensioni e caratteristiche, ma la natura di questo mondo unico rimane un mistero. La navicella spaziale Psyche è ora sulla buona strada per illuminare per la prima volta una luce intensa su questo asteroide e risolvere il mistero della sua origine.
