神祕金屬小行星靈神星撞擊坑,或揭開是否為行星裸露核心之謎
美國太空總署(NASA)靈神號(Psyche)探測器正朝一顆神祕金屬小行星前進,5 月將飛掠火星。最新研究分析小行星表面撞擊坑,試圖解開這顆星體的身世之謎。
小行星「16靈神星」(16 Psyche)200多年前就發現,是已知最大金屬小行星,直徑約225公里,位於火星與木星之間的小行星帶,為此區域質量第十大的天體。獨特金屬成分令天文學家著迷數十年,不僅因它能揭示行星形成過程,更因金屬含量驚人。2017年靈神號任務首席研究員Lindy Elkins-Tanton曾粗略估計價值高達10垓美元(即10¹⁹美元),但無法開採或拖回地球軌道,這筆天文數字終究只是理論價值。
NASA於2023年10月13日從佛羅里達州甘迺迪太空中心,以SpaceX獵鷹重型火箭發射靈神號。為期六年的任務是首個專門探索富含金屬小行星的計畫,2029年抵達目標後,將進入軌道並繪製3D地圖。
亞利桑那大學團隊近期在《JGR行星》期刊發表研究,探討靈神星北極附近大型撞擊坑的形成過程。撞擊坑寬約48公里、深約5公里。研究員模擬小行星撞擊,提出可供2029年探測器驗證的預測。論文第一作者、亞利桑那大學月球與行星實驗室博士生Namya Baijal表示:「大型撞擊坑會深入挖掘小行星內部,提供組成線索。模擬最大撞擊坑形成過程,我們能對探測器抵達時整體成分做出可驗證的預測。」
科學家長期爭論靈神星的形成方式。一種理論認為,它是某顆較大行星體的金屬核心,外層在劇烈碰撞後剝離;另一種為它是經過反覆撞擊形成的岩石與金屬混合體。
團隊測試兩種結構模型,發現兩者都能產生與觀測一致的撞擊坑,因此需要更多數據才能區分。然研究重要發現是小行星內「孔隙率」扮演關鍵角色。Baijal解釋:「孔隙率常被忽略,但我們的模擬顯示,它會強烈影響撞擊過程和撞擊坑形狀。」當小行星孔隙率較高,撞擊能量會被吸收,形成更深更陡的撞擊坑,且噴發物較少。
共同作者Erik Asphaug教授表示:「我們無法深入地球、火星或金星的核心,但或許能接觸早期小行星的核心。這項研究為解讀探測數據提供先機。」若靈神星證實為裸露的行星核心,將為科學家開啟了解行星形成劇烈階段的新窗口。
NASA’s Psyche Mission Faces New Mystery As It Nears Mars Flyby
Large craters offer clues to the origin of asteroid 16 Psyche
(首圖來源:Maxar / ASU / P.Rubin / NASA / JPL-Caltech)