(16) Psyche



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(16) Psyche 16 Psyche16 Psyche symbol.svg
Foto von (16) Psyche
Orbitalmerkmale
Epoche ( JJ 2453300.5)
Basierend auf 2.246 Beobachtungen über 12.333 Tage ist U = 0
Semi-Major-Achse ( a ) 436,921 x 10 6 km
(2,921 AU )
Perihel ( q ) 375,958 x 10 6 km
(2,513 AU )
Aphelia ( Q ) 497,884 x 10 6 km
(3,328 AU )
Exzentrizität ( e ) 0,140
Zeit der Revolution ( P rev ) 1,823,115 d
(4,99 a )
Durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit ( v orb ) 17,34 km / s
Neigung ( i ) 3,095 °
Länge des aufsteigenden Knotens ( Ω ) 150,352 °
Perihel-Argument ( ω ) 228,047 °
Durchschnittliche Anomalie ( M 0 ) 323,379 °
Kategorie Hauptgürtel-Asteroid
Physikalische Eigenschaften
Maße 253,16 ± 0,04 km
Masse ( m ) 1,7 × 10 19 kg
Dichte ( ρ ) 3 990 ± 260 kg / m 3
Äquatoriale Schwerkraft an der Oberfläche ( g ) 0,0708 m / s 2
Freigabegeschwindigkeit ( v lib ) 0,1339 km / s
Rotationsperiode ( P rot ) 0,1748 d
(4,196 h)
Spektrale Klassifikation M.
Absolute Größe ( H ) 5,90
Albedo ( A ) 0,12
Temperatur ( T ) ~ 162 K.

Entdeckung
Datiert
Entdeckt von Annibale De Gasparis
Benannt nach Psyche
Bezeichnung (irgendein)

(16) Psyche (internationaler Name: 16 Psyche ) ist einer der zehn Asteroiden , die massiver sind als der Asteroidengürtel . Es hat einen Durchmesser von über 200  km und enthält knapp 1% der Gesamtmasse des Asteroidengürtels . Es wurde von der italienischen Astronomin Annibale De Gasparis am entdecktin Neapel und benannt nach Psyche , einer griechischen mythologischen Figur.

Wie andere Asteroiden vom M-Typ (M für "Metall"), von denen es das massereichste ist, (16) wurde Psyche zuerst als der verbleibende Eisenkern eines Protoplaneten mit 90% Metall auf seiner Oberfläche angesehen. Die in den Jahren 2010 erfassten Daten ermöglichten es, die Dichte auf 3.400 bis 4.100  kg / m 3 zu schätzen , was dazu führt, dass die Zusammensetzung nur auf 30 bis 60% Metall geändert wird, der Rest besteht wahrscheinlich aus schlechten Silikaten, Eisen und Porosität weniger als 20%.

Nach dem Start der für 2026 geplanten Psyche- Sonde sollten verschiedene Fragen zur Entstehung von (16) Psyche und ihren physikalischen Eigenschaften (für die es immer noch Widersprüche zwischen verschiedenen Datensätzen gibt) beantwortet werden .

Symbol

Die ersten fünfzehn entdeckten Asteroiden wurden von Astronomen mit Symbolen versehen, was ihre Kurzschreibweise ermöglichte. In Übereinstimmung mit dieser Verwendung wurde Psyche daher ein ikonisches Symbol zugewiesen, ähnlich wie bei mehreren anderen Asteroiden, die in den folgenden Jahren entdeckt wurden. Dieses Symbol, 16 Psyche symbol.svgein Halbkreis, der von einem Stern überragt wird, repräsentiert den Flügel eines Schmetterlings, Symbol der Seele (Psyche ist das griechische Wort für "Seele") und eines Sterns. 1851 schlug der deutsche Astronom Johann Franz Encke vor, eine von einem Kreis umgebene Zahl zu verwenden, und (16) Psyche war damit der erste neu entdeckte Asteroid, der nach der neuen Konvention benannt wurde. Es war der amerikanische Astronom James Ferguson , der seine Beobachtungen 1852 veröffentlichte.

Eigenschaften

Form und Volumen

Mehrere Modelle, die die Form von (16) Psyche beschreiben, wurden aus optischen oder Radarbildern und Sternbedeckungen abgeleitet. Diese Form ist im wesentlichen die eines dreiachsigen Ellipsoids (290 × 245 × 170  km ) für ein Volumen von (6,04 ± 0,40) × 10 6  km 3 .

Masse

Die Masse eines Asteroiden wird entweder aus Orbitalstörungen abgeleitet, die sich aus seiner Gravitationswechselwirkung mit einem oder mehreren anderen Asteroiden (anlässlich eines Zusammentreffens) ergeben, oder aus einer globalen Analyse von Orbitalstörungen im Sonnensystem. Die Masse von (16) Psyche wurde zuerst bei (1,73 ± 0,52) × 10 19  kg im Jahr 2010, dann bei (6,72 ± 0,56) × 10 19  kg im Jahr 2012 bewertet, dann konvergierten die Schätzungen, was zu (2,287 ± 0,070) × führte 10 19  kg im Jahr 2017.

Volumenmasse

Die Schätzungen der Dichte von (16) Psyche schwankten stark und folgten denen des Volumens und insbesondere der Masse: von 2.500 bis 7.600  kg / m 3 . Im Jahr 2020 liegt die beste Schätzung bei 3.780  ±  340  kg / m 3 . Diese Dichte ist eine der höchsten unter den Asteroiden im Hauptgürtel , aber sie ist ziemlich repräsentativ für die Dichten der Asteroiden vom Typ X und M, wenn sie mit ausreichender Genauigkeit geschätzt werden. In jedem Fall ist es viel zu klein, als dass der Asteroid im Wesentlichen aus Eisen-Nickel bestehen könnte (Dichte von Kamazit und Taenit  : 7.870 und 8.260  kg / m 3 ), es ist sogar kleiner als die von Sideroliten ( 4.200 - 4.800  kg) / m 3 ). Andererseits ist es mit der Obergrenze derjenigen von Chondriten ohne Porosität kompatibel , unabhängig davon, ob es sich um gewöhnliche ( 3200 - 3800  kg / m 3 ), Enstatit ( 3100 - 3800  kg / m 3 ) oder (mit Ausnahme von Bencubbiniten ) kohlenstoffhaltige ( 2.200 - 3.800  kg / m 3 ). Damit (16) Psyche nur aus Metall und Hohlraum besteht, müsste sie eine Porosität von 52% haben, was für einen im wesentlichen metallischen Körper als unwahrscheinlich angesehen wird, aber ihre Dichte kann durch verschiedene Anteile von Metall aus Silikaten und erreicht werden Vakuum.

Thermische Effusivität

Zwei Studien aus den Jahren 2013 und 2018 ergaben widersprüchliche Ergebnisse für den thermischen Wirkungsgrad : 243−284 und 11−53  J m −2  s −½  K −1 . Die erste stimmt mit einer metallischen Oberfläche überein, die zweite jedoch nicht, was eher auf das Vorhandensein von Silikaten und wenig Metall hinweist. Es wird wahrscheinlich notwendig sein, auf die Beobachtungen der Psyche- Sonde zu warten , um den Widerspruch aufzulösen.

Radarreflexion

Das Radarreflexionsvermögen vom Typ X und M asteroids ist extrem variabel (0,06-0,55), ohne zu wissen , ob dies vor allem ist aufgrund der Zusammensetzung der Oberfläche oder ihre Porosität. Die von (16) Psyche ist im Durchschnitt 0,37 ± 0,09, daher ziemlich hoch und weist auf einen hohen Metallanteil hin. Es ist an verschiedenen Stellen der Oberfläche nicht gleich, der Durchschnitt der sichtbaren Fläche variiert während der Drehung zwischen 0,25 und 0,54. Diese Abweichung ist plausibel auf geografische Unterschiede im Metallanteil zurückzuführen.

Optisches Reflexionsvermögen

In der Bus-DeMeo-Klassifikation ist Psyche vom Typ Xk, d. H. Sein Spektrum ist leicht gekrümmt und im Bereich von 0,4 bis 2,5 μm nach unten konkav  , mit einer schwachen Charakteristik zwischen 0, 8 und 1  um . Dieses Spektrum zeigt , dass Psyche eine Oberfläche durch die Eisen-Nickel - Metall relativ feinkörnig (20-50 dominierte  Mikron ), mit einem Durchschnitt von 6 ± 1  % von Orthopyroxen Arm in Fe und Ca . Die Variationen im Spektrum während der Rotation des Asteroiden spiegeln zweifellos die Variabilität des Prozentsatzes an Orthopyroxen wider.

Eine besondere Absorption bei 0,43  um zeigt an, dass die Oberfläche nicht nur aus Metall und Pyroxen besteht. Dies könnte auf das Vorhandensein von Clinopyroxen , Jarosit , Chlorit oder Serpentin zurückzuführen sein, das reich an Mg ist . Es sollten keine Olivine oder hydratisierten Mineralien vorhanden sein , deren Vorhandensein in signifikanten Mengen im Spektrum auftreten würde.

Das Reflexionsvermögen im mittleren Infrarot und im Ultraviolett ist rätselhafter und hat keine klare Interpretation erhalten. Die vorstehenden Schlussfolgerungen, die auf dem Vergleich des Reflexionsvermögens der Oberfläche der Psyche mit denen verschiedener Materialien im Labor beruhen, sind auf jeden Fall mit Vorsicht zu betrachten, da sich ähnliche Schlussfolgerungen im Fall von (21 als falsch erwiesen haben ) Lutèce et al .

Oberflächeneigenschaften

Die nördliche Hemisphäre der Psyche wurde mit SPHERE , dem Very Large Telescope Imager, abgebildet . Diese Beobachtungen identifizierten zwei bemerkenswerte Regionen: eine dunkle in der Nähe des Äquators und eine helle in der Nähe des Pols. Diese beiden Regionen scheinen Kratern zu entsprechen, die inoffiziell Meroe ( Meroe ) und Panthia ( Panthia ) genannt werden, nach den Zwillingshexen in Metamorphoses , Apuleius 'lateinischem Roman .

Innere

Daher scheint Psyche ein freiliegender Metallkern eines größeren und differenzierten Mutterkörpers mit einem Durchmesser von etwa 500 Kilometern zu sein, ähnlich wie Vesta . Wenn die Psyche wirklich von einem solchen Körper stammt, könnte es aufgrund derselben Kollision andere Asteroiden in einer ähnlichen Umlaufbahn geben. Psyche gehört jedoch nicht zu einer identifizierten Asteroidenfamilie. Eine Hypothese ist, dass die Kollision, die Psyche bildete, sehr früh in der Geschichte des Sonnensystems stattfand und alle anderen Überreste seitdem durch nachfolgende Kollisionen in Fragmente pulverisiert wurden oder ihre Bahnen bis zur Identifizierung gestört wurden. Möglicherweise a posteriori . Für dieses Szenario wird jedoch eine Wahrscheinlichkeit von nur 1% angenommen. Eine Alternative ist, dass die Psyche durch Stöße zerstört wurde, aber nicht so weit, dass sie während eines katastrophalen Aufpralls vollständig zerstört wurde. Nach dieser Hypothese könnte es ein guter Kandidat sein, der Stammkörper von Mesosideriten zu sein , einer Klasse von Meteoriten, die aus der Hälfte von Eisen-Nickel besteht.

Die Psyche ist so massiv, dass ihre Gravitationsstörungen bei anderen Asteroiden beobachtet werden können, was ein Maß für ihre Masse ermöglicht. Die vom Infrarotsatelliten IRAS gesammelten Daten weisen ihm einen Durchmesser von 253 km zu, während Beobachtungen während der Okkultationen im Jahr 2004 fünf Querakkorde lieferten, die auf ein Profil von 214 × 181 km hinweisen. Andere Schätzungen in den Jahren 2006 und 2011 deuteten ebenfalls auf eine geringere Größe hin und führten zu einer Erhöhung der geschätzten Dichte, wodurch sie für einen metallischen Asteroiden besser geeignet war. Die Psyche scheint eine ziemlich regelmäßige Oberfläche zu haben und ist ungefähr ellipsoidförmig. Die Analyse der Lichtkurven ergab, dass die Polarpunkte der Psyche für Ekliptikkoordinaten (β, λ) = (-9 °, 35 °) oder (β, λ) = (-2 °, 215 °) mit einer Unsicherheit von haben 10 °. Dies ergibt eine axiale Neigung von 95 °.

Es ist möglich, dass zumindest einige Beispiele für chondritische Meteoriten vom E-Typ von diesem Asteroiden stammen könnten, wie ähnliche Ergebnisse bei der Spektralanalyse belegen. Nur eine stellare occultation von Psyche wurde bisher beobachtet, von Mexiko auf. Variationen in der Leuchtkraft von Psyche weisen auf einen nicht kugelförmigen Körper hin.

Der Asteroid würde beherbergt eine große Menge an Gold und Edelmetall für einen Gesamtwert von fast 700 quintillons von Dollar . Dieser Wert entspricht dem Preis für Edelmetalle multipliziert mit der Menge, von der angenommen wird, dass sie im Asteroiden enthalten ist.

Erkundung

Im Jahr 2021 besuchte kein Raumschiff Psyche, aber eine Mission, die der NASA 2014 vorgeschlagen wurde, wurde im Januar 2017 als Teil des Entdeckungsprogramms ausgewählt, das kostengünstige Erkundungsmissionen für Sonnensysteme zusammenführt. Das Projektteam unter der Leitung von Lindy Elkins-Tanton, Leiter der Schule für die Erforschung von Erde und Planeten an der Universität von Arizona , plant, 2023 einen kleinen Orbiter namens Psyche zu starten . Das Ziel seiner Mission ist es, den einzigen bisher entdeckten Himmelskörper zu untersuchen, der nur aus einem metallischen Kern besteht. Das Raumschiff muss nach Gravitationsunterstützung von Erde und Mars die Psyche im Jahr 2030 umkreisen, um seine Topographie, Eigenschaften seiner Oberfläche, Schwerkraft, Magnetismus und andere Eigenschaften zu untersuchen. Die geschätzten Kosten der Mission betragen 450 Millionen US-Dollar.

Verweise

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    (In einer Fußnote) Herr Professor de Gasparis schreibt mir, in Bezug auf den von ihm März 17 entworfenen neuen Planeten:" Ich schlug mit Zustimmung von Herrn Hind den Namen Psyche für den neuen Planeten vor, mit dem Symbol a Schmetterlingsflügel von einem Stern überragt. "  ""

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Literaturverzeichnis

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Siehe auch

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Externe Links

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