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Un mapa increíblemente detallado de Psyche muestra que el asteroide tiene una historia llena de acontecimientos

Un vistazo al asteroide Psyche, proporcionado por una variedad de telescopios de la NASA en Chile, insinúa una historia muy importante del objeto que incluye erupciones minerales, impactos de asteroides e incluso el manto rocoso ahora perdido.

Una reconstrucción digital de la psique. Créditos de la imagen NASA.

Psyche es el objetivo de una próxima misión de la NASA a finales de este año. Durante esto, la sonda pasará casi dos años dando vueltas y analizando a Psyche para darnos una mejor comprensión de cómo se formó. Como tal, el asteroide está atrayendo un gran interés de los astrónomos de todo el mundo que están ansiosos por extraer la mayor cantidad de datos posible para la próxima misión.

Como parte de este esfuerzo, tres investigadores estadounidenses utilizaron lecturas de una serie de telescopios en el norte de Chile para crear el mapa más detallado hasta el momento de las propiedades de la superficie del asteroide. El mapa revela grandes extensiones de las regiones ricas en minerales de Psyche, junto con una gran depresión que podría darnos un vistazo a través de su superficie al antiguo manto que se encuentra debajo.

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«La superficie de la psique es muy heterogénea», dice el autor principal Saverio Cambioni, becario posdoctoral distinguido de Crosby en el Departamento de Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra (EAPS) del MIT. «Es una superficie sofisticada, y estos mapas confirman que los asteroides ricos en metales son mundos interesantes y misteriosos. Es otra razón para esperar la misión de asteroides de Psyche».

El equipo explica que el rostro distintivo de Psyche indica que este cuerpo celeste tuvo una historia bastante dinámica. Agregan que las características de su superficie son sorprendentemente diversas para un asteroide de su tamaño, y cada una ofrece una pista única de lo que ha pasado Psyche.

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Los afloramientos rocosos de Psyche podrían ser restos de un antiguo manto rocoso similar en composición a las capas exteriores de la Tierra o Marte. Sin embargo, hasta que no lo veamos mejor, no lo sabremos con certeza; También podría ser una reliquia de impactos pasados ​​con rocas espaciales. En lo que el equipo confía plenamente son en las estructuras metálicas de Psyche. Respaldan teorías anteriores de que el asteroide probablemente experimentó una erupción de lava durante sus primeros días antes de que su núcleo se enfriara y solidificara.

Aunque la formación de la superficie de Psyche se ha investigado extensamente en el pasado, usando telescopios que observan la luz infrarroja reflejada por un objeto, los investigadores han tenido grandes dificultades para usar estos datos de manera significativa en el pasado. El problema principal fue resolver las diferencias espaciales en la composición sobre la superficie del asteroide; En otras palabras, sabíamos de qué material estaba hecha su superficie, pero no sabíamos de qué material estaba hecha y dónde.

El equipo pudo superar esta limitación, mapeando Psyche con detalles cada vez más finos, aproximadamente 20 millas por píxel, al recopilar datos obtenidos de 66 antenas inalámbricas de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en el norte de Chile. Este conjunto de datos se obtuvo el 19 de junio de 2019, cuando ALMA centró toda su colección en Psyche.

«Las señales de las antenas de ALMA se pueden combinar en una señal artificial equivalente a un telescopio de 16 kilómetros (10 millas)», dice la coautora Catherine de Claire, profesora asociada de ciencia planetaria y astronomía en Caltech. «Cuanto más grande es el telescopio, mayor es la resolución».

El 19 de junio de 2019, ALMA centró toda su colección en Psyche mientras orbita y rota dentro del cinturón de asteroides. De Claire recopiló datos durante este período y los convirtió en un mapa de las emisiones de calor en la superficie del asteroide, que el equipo informó en el estudio de 2021. Shepard usó estos mismos datos para producir el último modelo 3D de alta resolución de Psyche, también publicado en 2021.

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El paso final de la investigación fue ejecutar una serie de simulaciones para encontrar la distribución de propiedades superficiales que mejor se ajusta a las emisiones térmicas obtenidas por ALMA. Tales simulaciones asumieron diferentes combinaciones de materiales en la superficie de Psyche, como diferentes cantidades de diferentes minerales. Campione explica que el equipo ejecutó estas simulaciones «área por área» para permitir una mayor precisión del proceso.

En general, el equipo informó que la cara del asteroide probablemente era rica en minerales, aunque las proporciones de minerales y silicatos variaban ampliamente en su superficie. Otro hallazgo interesante es que durante la rotación del asteroide, la temperatura del material dentro de una gran depresión cambia mucho más rápido que alrededor del borde, lo que indica que el fondo de esta estructura está cubierto con parches de material de grano fino como arena, mientras que los bordes están cubiertos de material rocoso.

«Se han visto estanques de material de grano fino en pequeños asteroides, su gravedad es lo suficientemente baja como para que los golpes que sacuden la superficie provoquen la acumulación de material más fino», dice Campione. «Pero Psyche es un cuerpo grande, por lo que si se acumula material de grano fino en el fondo de la depresión, eso es bastante interesante y misterioso».

«Estos datos muestran que la superficie de Psyche es heterogénea, con marcadas diferencias en la composición», dice Simone Marchi, científica del Southwest Research Institute y coinvestigadora de la misión Psyche de la NASA, que no participó en el estudio actual. «Uno de los objetivos principales de la misión de Psyche es estudiar la composición de la superficie del asteroide utilizando rayos gamma, un espectrómetro de neutrones y un generador de imágenes en color. Por lo tanto, la posible presencia de genes de composición es algo que el equipo de psicología está ansioso por estudiar más a fondo. «

El artículo “Asteroid Heterogeneous Surface (16) Psychic” fue publicado En el Revista de investigación geofísica: planetas.

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