美国宇航局正向小行星16 Psyche 发送航天器 这可能不是科学家们所期望的

亚利桑那大学的新研究发现，美国宇航局Psyche 任务的目标小行星可能不像之前预测的那样具有金属性或密度。

这颗被广泛研究的金属小行星 16 Psyche 长期以来一直被认为是一颗在太阳系早期未能形成的小行星的裸露铁芯。

但亚利桑那大学领导的新研究表明，这颗小行星可能不像以前认为的那样有金属质感或密度，并暗示了一个非常不同的起源故事。

科学家们对16星感兴趣，因为如果它的假定起源是真的，它将提供一个近距离研究暴露的行星核心的机会。

美国宇航局计划于 2022 年启动其 Psyche 任务，并于 2026 年抵达小行星。

UArizona大学本科生大卫·坎蒂略是《行星科学杂志》上发表的一篇新论文的主要作者，该论文提出16 Psyche是82.5%的金属，7%的低铁辉石和10.5%的碳质球粒陨石，可能是由其他小行星的撞击产生的。

坎蒂略和他的合作者估计，16 Psyche 的体积密度——也称为孔隙率，指的是它体内有多少空白空间——约为 35％。

这些估计与过去对 16 Psyche 成分的分析不同，这些分析导致研究人员估计它可能含有高达95%的金属，密度更大。

“金属含量和体积密度的下降很有趣，因为它表明 16 Psyche 比以前想象的更好。

”坎蒂洛说。

与其说它是早期行星完整暴露的核心，不如说它更接近碎石堆，类似于另一颗经过彻底研究的小行星——贝努。

UArizona 领导 NASA 的OSIRIS-REx任务的科学任务团队，该任务从 Bennu 的表面取回了一个样本，该样本现在正在返回地球。

“作为瓦砾堆的 Psyche 是非常出乎意料的，但我们的数据继续显示低密度估计，尽管它的金属含量很高。

”坎蒂洛说。

小行星 16 Psyche 大约有马萨诸塞州那么大，科学家估计它包含所有小行星带物质的 1％ 左右。

意大利天文学家于1852年首次发现它，这是迄今发现的第16颗小行星。

坎蒂略说：“金属含量比以前认为的要低，这意味着这颗小行星可能与含有更常见的碳质球粒陨石的小行星发生碰撞，这些小行星沉积了我们正在观察的表面层。

” 美国宇航局黎明号航天器在小行星灶神星上也观察到了这一点。

据估计，小行星 16 Psyche 价值 10,000 万亿美元（即 10,000 美元，后面还有 15 个零），但新发现可能会使这颗富含铁的小行星略微贬值。

“这是第一篇对其表面内容设置一些特定限制的论文。

早期的估计是一个良好的开端，但这对这些数字进行了更多的改进。

”坎蒂洛说。

另一颗被充分研究的小行星 Bennu 含有大量碳质球粒陨石物质，孔隙率超过 50％，这是碎石堆的经典特征。

如此高的孔隙率对于像 Bennu 这样相对较小和质量较低的物体来说很常见——它只有帝国大厦那么大——因为微弱的引力场可以防止物体的岩石和巨石过于紧密地堆积在一起。

但是对于一个 16 Psyche 大小的物体来说如此多孔是出乎意料的。

“研究微星暴露核心的机会极为罕见，这就是他们将航天器任务送到那里的原因。

”坎蒂洛说：“但我们的工作表明，16 Psyche 比预期的要有趣得多。

过去对 16 Psyche 组成的估计是通过分析从其表面反射的阳光来完成的。

光的图案与其他金属物体的图案相匹配。

坎蒂略 和他的合作者通过在实验室中混合不同的材料并分析光模式，直到它们与望远镜对小行星的观测相匹配，从而重建了 16 Psyche 的风化层——或松散的岩石表面材料。

世界上只有少数实验室在实践这项技术，包括 UArizona 月球和行星实验室以及位于马里兰州的约翰霍普金斯应用物理实验室，坎蒂洛在高中时曾在那里工作。

“我一直对太空感兴趣。

”兼任亚利桑那州天文俱乐部主席的坎蒂洛说。

“我知道天文学研究会非常依赖计算机和观察，但我喜欢做更多的动手工作，所以我想以某种方式将我的研究与地质学联系起来。

我主修地质学，辅修行星科学和数学。

“大卫的论文是我们本科生所做的前沿研究工作的一个例子。

”该研究的合著者、行星科学副教授、坎蒂洛所在实验室的负责人 Vishnu Reddy 说。

“这也是我实验室本科生、研究生、博士后和工作人员之间合作努力的一个很好的例子。

研究人员还认为，16 Psyche 表面上的碳质材料富含水，因此他们接下来将努力合并来自地面望远镜和航天器任务到其他小行星的数据，以帮助确定存在的水量。