World

Peta baru asteroid Psyche mengungkapkan dunia kuno logam dan batu

[ad_1]

Peta baru asteroid Psyche mengungkapkan dunia kuno logam dan batu

Para astronom di MIT dan di tempat lain telah memetakan komposisi asteroid Psyche, mengungkapkan permukaan logam, pasir, dan batu. Kredit: NASA

Akhir tahun ini, NASA akan meluncurkan wahana seukuran lapangan tenis ke sabuk asteroid, wilayah antara orbit Mars dan Jupiter di mana sisa-sisa tata surya awal mengelilingi matahari. Begitu berada di dalam sabuk asteroid, pesawat ruang angkasa akan membidik Psyche, asteroid besar kaya logam yang dianggap sebagai inti purba dari planet awal. Probe, dinamai target asteroidnya, kemudian akan menghabiskan hampir dua tahun mengorbit dan menganalisis permukaan Psyche untuk petunjuk tentang bagaimana benda-benda planet awal berevolusi.

Menjelang misi, yang dipimpin oleh penyelidik utama Lindy Elkins-Tanton, ilmuwan planet di MIT dan di tempat lain kini telah memberikan bocoran tentang apa yang mungkin dilihat pesawat ruang angkasa Psyche ketika mencapai tujuannya.

Dalam sebuah makalah yang muncul hari ini di Jurnal Penelitian Geofisika: Planet, tim menyajikan peta paling rinci dari sifat permukaan asteroid hingga saat ini, berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh sejumlah besar teleskop darat di Chili utara. Peta tersebut mengungkapkan wilayah kaya logam yang luas menyapu permukaan asteroid, bersama dengan depresi besar yang tampaknya memiliki tekstur permukaan yang berbeda antara interior dan tepinya; perbedaan ini dapat mencerminkan kawah yang diisi dengan pasir yang lebih halus dan dikelilingi oleh material yang lebih berbatu.

Secara keseluruhan, permukaan Psyche ternyata sangat bervariasi dalam sifat-sifatnya.

Peta baru mengisyaratkan sejarah asteroid. Daerah berbatunya bisa jadi merupakan sisa-sisa mantel purba—mirip komposisinya dengan lapisan terluar berbatu di Bumi, Mars, dan asteroid Vesta—atau jejak dampak masa lalu oleh batuan luar angkasa. Akhirnya, kawah yang mengandung bahan logam mendukung gagasan yang diajukan oleh penelitian sebelumnya bahwa asteroid mungkin telah mengalami letusan awal lava logam saat inti purbanya mendingin.

“Permukaan Psyche sangat heterogen,” kata penulis utama Saverio Cambioni, Crosby Distinguished Postdoctoral Fellow di MIT’s Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences (EAPS). “Ini adalah permukaan yang berevolusi, dan peta-peta ini mengkonfirmasi bahwa asteroid yang kaya logam adalah dunia yang menarik dan penuh teka-teki. Ini adalah alasan lain untuk menantikan misi Psyche menuju asteroid.”

Rekan penulis Cambioni adalah Katherine de Kleer, asisten profesor ilmu planet dan astronomi di Caltech, dan Michael Shepard, profesor ilmu lingkungan, geografis, dan geologi di Universitas Bloomsburg.

Kekuatan teleskop

Permukaan Psyche telah menjadi fokus dari berbagai upaya pemetaan sebelumnya. Para peneliti telah mengamati asteroid menggunakan berbagai teleskop untuk mengukur cahaya yang dipancarkan dari asteroid pada panjang gelombang inframerah, yang membawa informasi tentang komposisi permukaan Psyche. Namun, studi ini tidak dapat menyelesaikan variasi komposisi di atas permukaan secara spasial.

Cambioni dan rekan-rekannya malah dapat melihat Psyche secara lebih rinci, pada resolusi sekitar 20 mil per piksel, menggunakan kekuatan gabungan dari 66 antena radio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) di Chili utara. Setiap antena ALMA mengukur cahaya yang dipancarkan dari suatu objek pada panjang gelombang milimeter, dalam kisaran yang sensitif terhadap suhu dan sifat listrik tertentu dari bahan permukaan.

“Sinyal antena ALMA dapat digabungkan menjadi sinyal sintetis yang setara dengan teleskop dengan diameter 16 kilometer (10 mil),” kata de Kleer. “Semakin besar teleskop, semakin tinggi resolusinya.”

Pada 19 Juni 2019, ALMA memfokuskan seluruh jajarannya pada Psyche saat mengorbit dan berputar di dalam sabuk asteroid. De Kleer mengumpulkan data selama periode ini dan mengubahnya menjadi peta emisi termal di seluruh permukaan asteroid, yang dilaporkan tim dalam studi tahun 2021. Data yang sama digunakan oleh Shepard untuk menghasilkan model bentuk 3D resolusi tinggi terbaru dari Psyche, yang juga diterbitkan pada tahun 2021.

Untuk menangkap pertandingan

Dalam studi baru, Cambioni menjalankan simulasi Psyche untuk melihat sifat permukaan mana yang paling cocok dan menjelaskan emisi termal yang diukur. Dalam setiap dari ratusan skenario simulasi, ia mengatur permukaan asteroid dengan kombinasi material yang berbeda, seperti area dengan kelimpahan logam yang berbeda. Dia memodelkan rotasi asteroid dan mengukur bagaimana bahan simulasi pada asteroid akan mengeluarkan emisi termal. Cambioni kemudian mencari emisi simulasi yang paling cocok dengan emisi aktual yang diukur oleh ALMA. Skenario itu, menurutnya, akan mengungkapkan peta material permukaan asteroid yang paling mungkin.

“Kami menjalankan simulasi ini area demi area sehingga kami dapat menangkap perbedaan sifat permukaan,” kata Cambioni.

Studi ini menghasilkan peta terperinci dari sifat permukaan Psyche, yang menunjukkan bahwa fasad asteroid kemungkinan tertutup dalam keragaman material yang besar. Para peneliti mengkonfirmasi bahwa, secara keseluruhan, permukaan Psyche kaya akan logam, tetapi kelimpahan logam dan silikat bervariasi di seluruh permukaannya. Ini mungkin petunjuk lebih lanjut bahwa, pada awal pembentukannya, asteroid mungkin memiliki mantel kaya silikat yang telah menghilang.

Mereka juga menemukan bahwa, saat asteroid berotasi, material di dasar depresi besar—kemungkinan kawah—berubah suhu jauh lebih cepat daripada material di sepanjang tepinya. Hal ini menunjukkan bahwa dasar kawah ditutupi “kolam” bahan berbutir halus, seperti pasir di Bumi, yang memanas dengan cepat, sedangkan tepi kawah terdiri dari bahan yang lebih berbatu dan lebih lambat menjadi hangat.

“Kolam material berbutir halus telah terlihat pada asteroid kecil, yang gravitasinya cukup rendah untuk mengguncang permukaan dan menyebabkan material yang lebih halus berkumpul,” kata Cambioni. “Tapi Psyche adalah tubuh yang besar, jadi jika bahan berbutir halus terakumulasi di bagian bawah depresi, ini menarik dan agak misterius.”

“Data ini menunjukkan bahwa permukaan Psyche heterogen, dengan kemungkinan variasi komposisi yang luar biasa,” kata Simone Marchi, staf ilmuwan di Southwest Research Institute dan rekan penyelidik misi Psyche NASA, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. “Salah satu tujuan utama dari misi Psyche adalah untuk mempelajari komposisi permukaan asteroid menggunakan sinar gamma dan spektrometer neutron dan pencitraan warna. Jadi, kemungkinan adanya heterogenitas komposisi adalah sesuatu yang ingin dipelajari oleh Tim Psyche Science. lagi.”


Observatorium di Chili melakukan pengukuran suhu permukaan asteroid dengan resolusi tertinggi yang pernah diperoleh dari bumi


Informasi lebih lanjut:
Saverio Cambioni dkk, Permukaan Heterogen Asteroid (16) Jiwa, Jurnal Penelitian Geofisika: Planet (2022). DOI: 10.1029/2021JE007091

Disediakan oleh Massachusetts Institute of Technology

Cerita ini diterbitkan ulang oleh MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), situs populer yang meliput berita tentang penelitian, inovasi, dan pengajaran MIT.

Kutipan: Peta baru asteroid Psyche mengungkapkan dunia kuno logam dan batu (2022, 15 Juni) diambil 15 Juni 2022 dari

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.



Artikel ini pertama kali tayang di situs phys.org

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button