El asteroide 16 Psyche, que la NASA tiene la intención de visitar en 2026, puede ser menos metal pesado y más roca dura de lo que los científicos supusieron, según un nuevo estudio.
Psyche, que orbita alrededor del sol en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, es el más grande de los asteroides de tipo M, que se componen principalmente de hierro y níquel, a diferencia de las rocas de silicato que componen la mayoría de los otros asteroides. Pero cuando se ve desde la Tierra, Psyche envía señales contradictorias sobre su composición.
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La luz que refleja les dice a los científicos que la superficie es en su mayor parte de metal. Eso ha llevado a la conjetura de que Psyche puede ser el núcleo de hierro expuesto de un cuerpo planetario primordial, uno cuya corteza y manto rocosos fueron destruidos por una antigua colisión. Sin embargo, las mediciones de la masa y la densidad de Psyche cuentan una historia diferente.
La forma en que su gravedad tira de los cuerpos vecinos sugiere que Psyche es mucho menos densa de lo que debería ser un trozo gigante de hierro. Entonces, si Psyche es realmente todo metal, tendría que ser muy poroso, un poco como una bola gigante de lana de acero con partes casi iguales de espacio vacío y metal sólido.
"Lo que queríamos hacer con este estudio era ver si era posible que un cuerpo de hierro del tamaño de Psyche mantuviera esa porosidad cercana al 50%", dijo en un comunicado Fiona Nichols-Fleming, estudiante de doctorado en Brown y autor principal del estudio. "Descubrimos que es muy poco probable".
Para el estudio, publicado en Journal of Geophysical Research: Planets, Nichols-Fleming trabajó con Alex Evans, profesor asistente en Brown, y los profesores de Purdue Brandon Johnson y Michael Sori. El equipo creó un modelo informático, basado en las propiedades térmicas conocidas del hierro metálico, para estimar cómo evolucionaría con el tiempo la porosidad de un gran cuerpo de hierro.
El modelo muestra que para permanecer altamente poroso, la temperatura interna de Psyche tendría que bajar por debajo de los 800 Kelvin muy poco tiempo después de su formación. A temperaturas por encima de eso, el hierro habría sido tan maleable que la propia gravedad de Psyche habría colapsado la mayor parte del espacio poroso dentro de su masa.
Con base en lo que se sabe sobre las condiciones en el sistema solar primitivo, dicen los investigadores, es extremadamente poco probable que un cuerpo del tamaño de Psyche, de aproximadamente 140 millas de diámetro, se haya enfriado tan rápido.
Además, cualquier evento que pueda haber agregado porosidad a Psyche después de su formación (un impacto masivo, por ejemplo) probablemente también habría calentado a Psyche por encima de los 800 K. Por lo tanto, es poco probable que cualquier porosidad recién introducida haya durado.
En conjunto, los resultados sugieren que Psyche probablemente no sea un cuerpo poroso totalmente de hierro, concluyen los investigadores. Lo más probable es que albergue un componente rocoso oculto que reduce su densidad. Pero si Psyche tiene un componente rocoso, ¿por qué su superficie parece tan metálica cuando se ve desde la Tierra? Hay pocas explicaciones posibles, dicen los investigadores.
Una de esas posibilidades es el ferrovolcanismo: volcanes que arrojan hierro. Es posible, dicen los investigadores, que Psyche sea en realidad un cuerpo diferenciado con un manto rocoso y un núcleo de hierro.
Pero la actividad ferrovolcánica generalizada puede haber traído grandes cantidades del núcleo de Psyche a la superficie, colocando una capa de hierro sobre su manto rocoso. Investigaciones previas de Johnson y Evans han demostrado que el ferrovolcanismo es posible en un cuerpo como Psyche.
En cualquier caso, los científicos pronto obtendrán una imagen mucho más clara de este misterioso asteroide. A finales de este año, la NASA planea lanzar una nave espacial que se reunirá con Psyche después de un viaje de cuatro años al cinturón de asteroides.
"La misión es emocionante porque Psyche es algo muy extraño y misterioso", dijo Nichols-Fleming. "Entonces, cualquier cosa que encuentre la misión será un nuevo punto de datos realmente importante para el sistema solar".
grb