Kevesebb fém, több kő
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2022.02.24 07:15.)

Avagy kevesebb „heavy metal”, több „hard rock”...

Ezzel a zenei utalást tartalmazó szójátékkal vezeti fel a 16 Pscyche nevű kisbolygóval kapcsolatos új kutatási eredményeket ismertető közleményét a Brown Egyetem (Providence, Rhode Island, USA). A Psyche neve amiatt csenghet ismerősen olvasóink számára, mert a NASA idén egy hasonló nevű űrszondát tervez indítani az égitest közeli tanulmányozására. A Psyche szonda 2026-ban állhat pályára a fémekben gazdag főövbeli kisbolygó körül, amely a jelek szerint még a vártnál is izgalmasabb tudományos célpont lehet.

Az amerikai kutatócsoport most a Journal of Geophysical Research: Planets folyóiratban publikálta azt a tanulmányát, amely szerint az M-típusú, főleg vasat és nikkelt tartalmazó kisbolygóban nagyobb lehet a szilikátos kőzetek részaránya, mint amit eddig feltételeztek. Az égitest felszínéről árulkodó színképi információk szerint valóban fémes összetételről van szó, de az égitest sűrűsége alapján nagyon nagy, több mint 50%-os porozitást követelne, ha a teljes kisbolygó vasból állna. Más szóval, az égitest térfogatának bő felét üregek töltenék ki, s csak a másik fele lenne fém. Ez azonban a modellszámítások szerint igen valószínűtlen.

Fantáziarajz a – legalábbis a felszínén – fémekből álló, több mint 200 km átmérőjű 16 Psyche kisbolygóról. (Kép: Arizonai Állami Egyetem)

A korábbi elképzelések szerint a Psyche anyaga valójában egy nagyobb, akár 500 km-es bolygókezdemény lecsupaszított fémes magja lehet. Ez a Naprendszer korai időszakában létezett feltétalezett bolygó elveszíthette kőzetekből álló kérgét és köpenyét, amikor egy másik nagyobb égitesttel ütközött. A Psyche tömegére és sűrűségére vonatkozó mérésekből azonban ettől eltérő kép rajzolódik ki.

Ha az átlagsűrűségből következő porozitás igaz lenne, az azt feltételezné, hogy a kisbolygó fémes anyaga a kialakulása után nagyon rövid idő alatt 800 K hőmérséklet alá kellett lehűljön. Magasabb hőmérséklet mellett ugyanis a fém elég képlékeny maradt volna ahhoz, hogy az égitest saját tömegvonzása ne engedje ekkora, egyfajta „fémhabra” jellemző üregek fennmaradását a belsejében. Az eredmények inkább arra utalnak, hogy a Psyche rendelkezik egy a fémekénél jóval kisebb sűrűségű, szilikátos kőzetekből álló összetevővel is.

Bár a jelek szerint a kisbolygó anyaga nem tömör fém, felmerül a kérdés, hogyan alakulhatott ki rajta a fémes borítású felszín. A kutatók szerint erre magyarázat lehet az ún. ferrovulkanizmus, vagyis az olvadt fémet a mélyből a felszínre szállító vulkáni tevékenység. Meglehet, hogy egy differenciálódott égitestről volt szó, a kőzetréteg alatt belső vasmaggal, ahonnan így a felszínre juthatott a megolvadt fém jelentős része.