16 Psyche – kovový asteroid hlavného pásu: veľkosť, pôvod a objav
16 Psyche — fascinujúci kovový asteroid hlavného pásu: veľkosť, pôvod a objav. Objavený 1852, priemer >200 km, potenciálny kovový poklad a zaujímavá história.
16 Psyche je veľmi veľký asteroid hlavného pásu s priemerom viac ako 200 kilometrov a pravdepodobne najväčší z kovových asteroidov typu M. Odhaduje sa, že má 0,6 percenta hmotnosti celého pásu asteroidov.
Túto planétku našiel Annibale de Gasparis 17. marca 1852 z Neapola a pomenoval ju po gréckej nymfe Psyche. Prvým pätnástim nájdeným planétkam dali astronómovia symboly ako druh skráteného zápisu. V roku 1851 však J. F. Encke navrhol používať zakrúžkované číslo. 16 Psyche bola prvou novou nájdenou planétkou, ktorá bola označená touto schémou (v roku 1852 J. Ferguson).
Veľkosť a hmotnosť
Veľkosť 16 Psyche sa odhaduje na niekoľko stoviek kilometrov v priemere; konzervatívne odhady dávajú priemer >200 km, moderné merania ho umiestňujú približne na hranici ~200–230 km. Hmotnosť asteroidu je v porovnaní s planétami zanedbateľná, no medzi telami hlavného pásu patrí medzi najhmotnejšie — podľa odhadov tvorí rádovo desatiny percenta celkovej hmotnosti pásu (v texte vyššie spomenutých približne 0,6 %).
Orbita a rotácia
16 Psyche obieha Slnko v hlavnom páse asteroidov; jeho stredná vzdialenosť od Slnka je približne 2,9 AU (astronomických jednotiek) a obežná doba je približne 5 rokov. Má relatívne malú excentricitu a nízky sklon dráhy voči ekliptike. Rotácia okolo vlastnej osi je rýchla — obdobie rotácie je asi 4,2 hodiny, takže deň na Psyche trvá len pár hodín.
Spektrálne vlastnosti a zloženie
Spektrum a radarové merania radia 16 Psyche k typu M, čo naznačuje vysoký podiel kovov. Vysoká radarová odrazivosť (radar albedo) a relatívne neutrálny optický odlesk sú v súlade s prítomnosťou železa a niklu na povrchu. Súčasné pozorovania naznačujú, že povrch obsahuje kovové komponenty, prípadne zmes kovov a silikátov, a že na povrchu chýbajú silné znaky vodných minerálov alebo hydratácie, ktoré by naznačovali výrazne rozdielny pôvod.
Pôvod a geologický význam
Existujú dve hlavné hypotézy o pôvode 16 Psyche:
- Exponované jadro: Psyche by mohla byť pozostatkom jadra differencovanej proto‑planétky, ktorej vonkajšie vrstvy boli strhnuté pri veľkých nárazových udalostiach. V takom prípade ide o jedinečnú príležitosť priamo skúmať materiál podobný planetárnemu jadru (želet, nikel).
- Kompozitné teleso: Alternatívne môže ísť o teleso s vysokým podielom kovov, ktoré nikdy úplne nediferencovalo, alebo o agregát kovových a kremičitých materiálov po viacerých zrážkach.
Presné určenie pôvodu má veľký význam pre pochopenie procesov formovania tesne‑planetárnych telies v rannom Slnečnom systéme.
Pozorovania zo Zeme a výzvy
Psyche bola predmetom rozsiahlych pozorovaní pomocou radarových meraní, spektroskopie, fotometrie aj sledovania zatmení hviezd (okultácií), čo poskytlo informácie o veľkosti, tvare a albedu. Napriek tomu zostáva mnoho otázok otvorených — povrch môže byť pokrytý regolitom alebo kôrou z iných materiálov a vnútorné zloženie nie je priamo známe bez meraní z blízka.
Misia NASA „Psyche“
V záujme priameho preskúmania tohto objektu bola pripravená misia NASA pomenovaná Psyche. Cieľom misie je priletieť k 16 Psyche, mapovať jeho povrch, merať zloženie, gravitačné pole a prípadné magnetické pole a tak zistiť, či ide o exponované jadro alebo zmes materiálov. V rámci misie sú plánované prístroje vrátane multispektrálnej kamery, gama‑a‑neutronového spektrometra (na určovanie prvkového zloženia), magnetometra a rádioznakovej (gravity) štúdie, ako aj demonštračného technologického experimentu súvisiaceho s optickou komunikáciou v hlbokom vesmíre. Informácie z tejto misie by mohli zásadne zlepšiť naše chápanie differenciácie a evolúcie raných planetárnych telies.
Zaujímavosti a význam pre budúcnosť
- 16 Psyche patrí medzi najväčšie a najzaujímavejšie kovové asteroidy hlavného pásu.
- Ak by išlo naozaj o jadro differencovanej planétky, štúdium jeho povrchu a vnútra umožní pozrieť sa na materiály, ktoré sa inak nachádzajú len hlboko vnútri planét a nie sú priamo prístupné.
- Verejnosť a veda vnímajú Psyche ako jednu z kľúčových cieľových telies pre budúce výskumy formovania Slnečnej sústavy.
Aj keď už dnes máme pomerne bohaté pozorovacie dáta o 16 Psyche, konečné odpovede o jeho povahe poskytne až priamy prieskum zblízka. Preto má tento asteroid vysokú prioritu v planetárnej vede a zostáva predmetom intenzívneho záujmu astronómov i inžinierov.
Charakteristika
Radarové pozorovania naznačujú, že je vyrobený zo železa a niklu. Psyche sa zdá byť prípadom obnaženého kovového jadra z väčšieho diferencovaného materského telesa. Na rozdiel od niektorých iných asteroidov typu M nevykazuje Psyche na svojom povrchu žiadne známky prítomnosti vody alebo vodonosných minerálov, čo zodpovedá jeho interpretácii ako kovového telesa. Zdá sa, že je tu prítomné malé množstvo pyroxénu.Ak je Psyche pozostatkom jadra väčšieho materského telesa, môžeme očakávať ďalšie asteroidy na podobných dráhach. Psyche nepatrí do žiadnej rodiny asteroidov. Jedna z teórií hovorí, že k zrážke došlo veľmi skoro v histórii slnečnej sústavy a všetky ostatné zvyšky boli odvtedy následnými zrážkami rozomleté na úlomky alebo boli ich dráhy narušené na nepoznanie.
Psyche je dostatočne hmotná na to, aby sa dali merať jej poruchy na iných asteroidoch, čo umožňuje meranie hmotnosti. Jej hustota je pre kov pomerne nízka (hoci pre asteroidy ako také je pomerne bežná), čo naznačuje pomerne vysokú pórovitosť 30-40 %.
Zdá sa, že Psyche má pomerne okrúhly povrch a približne elipsovitý tvar. Nedávna analýza svetelných kriviek naznačuje, že jej pól smeruje buď k súradniciam ekliptiky (β, λ) = (-9°, 35°) alebo (β, λ) = (-2°, 215°) s neistotou 10°. Z toho vyplýva axiálny sklon 95°.
Boli pozorované dva zákryty hviezdy Psyche (z Mexika 22. marca 2002 a ďalší 16. mája 2002). Zmeny na svetelnej krivke naznačujú, že ide o nesférické teleso, čo je v súlade s výsledkami svetelnej krivky a radarov.
Prehľadať