Психея была греческой богиней души, рожденной простой смертной и позже вышедшей замуж за Эроса, бога любви. Кто знает, почему итальянский астроном Аннибале де Гаспарис дал ее имя небесному объекту, который он наблюдал однажды ночью в 1852 году? Психея была всего лишь 16-м когда-либо открытым «астероидом»: обитателями Солнечной системы, которые не были ни привычными планетами, ни случайными посетителями, известными как кометы. Сегодня мы знаем, что пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера содержит миллионы космических камней, размером от карликовой планеты Церера до крошечных камешков и пылинок. Среди них Психея по-прежнему особенная. Планетоид в форме картофеля со средним диаметром около 226 км является крупнейшим астероидом «М-типа», состоящим в основном из железа и никеля, как и ядро Земли. На прошлой неделе НАСА запустило космический корабль для встречи с Психеей. Миссия продлится шесть лет и продлится 3,6 миллиарда километров, чтобы собрать улики, которые ученые Земли, такие как я, будут запрашивать для получения информации о недоступных недрах нашего собственного мира.
Астероиды М-типа, такие как Психея, считаются остатками планет, разрушенных в первые годы существования Солнечной системы. В этих астероидах более тяжелые элементы (например, металлы) опускались к центру, а более легкие всплывали к внешним слоям. Затем из-за столкновений с другими объектами внешние слои оторвались и большая часть материала была выброшена в космос, оставив после себя богатое металлами ядро. Эти металлические миры являются идеальными «естественными лабораториями» для изучения планетных ядер. Наши нынешние методы изучения ядра Земли весьма косвенны. Иногда мы получаем крошечные проблески ранней истории Солнечной системы – и, следовательно, собственной истории нашей планеты – благодаря металлическим метеоритам, частям астероидов, которые падают на Землю. Однако эта точка зрения весьма ограничена. Другой способ изучения ядра — использование сейсмологии: изучение того, как вибрации, вызванные землетрясениями, распространяются по недрам планеты, почти так же, как врачи могут использовать ультразвук, чтобы увидеть внутреннюю часть наших тел.
Однако на Земле у нас меньше сейсмографов в океанах и в Южном полушарии, что ограничивает то, что мы можем видеть из ядра. Более того, ядро скрыто под внешними слоями планеты, которые еще больше закрывают нам обзор. Это все равно, что смотреть на удаленный объект через неидеальную линзу. Помимо сейсмологии, мы узнаем о ядре посредством лабораторных экспериментов, пытающихся воссоздать высокое давление и температуру недр Земли. Мы берем наблюдения сейсмологии и лабораторных экспериментов и пытаемся объяснить их с помощью компьютерного моделирования. В недавней статье в журнале Nature Communications мы обсудили текущие проблемы в изучении ядра Земли и пути дальнейшего развития. Мы можем думать о миссии НАСА на Психее как о путешествии к центру Земли без необходимости спускаться через скалистой коры планеты, медленно движущейся мантии и жидкого ядра.
Цель миссии - выяснить, действительно ли Психея является ядром разрушенной планеты, которая изначально была горячей и расплавленной, но медленно охлаждалась и затвердевала, как ядро нашей планеты. С другой стороны, вполне возможно, что Психея сделана из материала, который вообще никогда не плавился. НАСА также хочет выяснить, сколько лет поверхности Психеи, что покажет, как давно она потеряла свои внешние слои. Миссия также исследует химический состав астероида: содержит ли он наряду с железом и никелем более легкие элементы, такие как кислород, водород, углерод, кремний и сера. Их присутствие или отсутствие может дать нам подсказку об эволюции нашей планеты. Также будет собрана информация о форме, массе и распределении гравитации Психеи. Кроме того, следует изучить потенциал будущей разведки полезных ископаемых. Все это будет возможно с помощью камер широкого спектра, спектрометров, магнитометров, гравиметров и других инструментов, которые есть на космическом корабле. Ученые вроде меня будут с нетерпением следить за долгим путешествием миссии в космосе.
