索非亚数据中发现波西卡小行星金属性质的线索 _美国

据美国宇航局（琳达·格林）：当小行星“波西卡”第一次与美国宇航局的航天器近距离接触时，科学家们假设他们将发现一颗富含金属的小行星。它可能是一颗星子富含铁的内部的一部分或全部，星子是早期的行星建筑块，在太阳系早期形成期间，它与其他大型天体反复碰撞，剥去了外部的岩石外壳。
美国宇航局位于加州硅谷的埃姆斯研究中心的科学家们的新研究表明，这正是该机构的精神使命将会发现的。

一个艺术家的概念描绘了富含金属的小行星Psyche，它位于火星和木星之间的主要小行星带。美国宇航局/JPL加州理工学院/亚利桑那州立大学
在论文第一作者、德克萨斯州圣安东尼奥西南研究所博士后研究员Anicia Arredondo和Ames研究科学家兼首席研究员Maggie McAdam的带领下，该团队于2022年2月使用美国宇航局的红外天文平流层天文台(SOFIA)观测了Psyche 。现已退役的天文台是一架波音747SP飞机，经过改装后可以携带反射望远镜。作为一架飞行望远镜，SOFIA收集不受地球低层大气影响的数据，并从世界各地进行观测，包括海洋上空。
索非亚第一次能够从普赛克表面的每个部分收集数据。这也使该团队能够收集构成Psyche表面的材料的数据——这些信息无法从地面望远镜中收集到。
埃姆斯团队研究了不同波长的光从Psyche反射回来的方式。研究人员使用中红外相机来观察这颗小行星，这种相机可以探测电磁波谱中间的波长。他们测量了它的发射率(它辐射的能量)和孔隙度(一个物体有多少微小的孔或空间) 。这两种特性都可以提供关于构成物体的材料的线索。
该团队观察到，Psyche的发射率数据基本上是平坦的，这意味着在其光谱中没有尖峰或其他显著特征——也就是说，一个图表或图形显示了小行星在一个能量范围内发出的光的强度。当在金属物体上使用中红外仪器时，在实验室环境中也发现了类似的平坦光谱。这使得研究人员得出结论，波西卡很可能是一个金属体。
值得注意的是，该团队没有观察到一种称为10微米平台的光谱特征，这种特征通常表明像月球风化层一样的“蓬松”表面。之前对Psyche的研究已经观察到了这一特征，这表明在Psyche的北极表面和南极表面之间可能存在差异，在Ames团队的研究中，北极表面面向地球，而南极表面是之前研究的重点。该小组还提出，其他研究人员观察到的南极风化层可能是从普赛克表面其他地方的碰撞中喷射出来的。这个想法得到了Psyche过去的观察的支持，这些观察发现了小行星上巨大凹陷和撞击坑的证据。
麦克亚当说:“通过这项分析和之前对普赛克的研究，我们已经达到了天文观测能够教给我们的关于这颗迷人小行星的极限。”“现在我们需要亲自拜访普赛克，近距离研究它，并更多地了解这个似乎非常独特的行星体。”美国宇航局的波西卡任务将提供这样的机会。该飞船将于2023年10月12日发射。它将于2029年抵达小行星，并围绕它运行至少26个月。

2023年6月26日，美国宇航局的Psyche航天器在佛罗里达州肯尼迪航天中心附近的Astrotech空间运营设施的一个洁净室中展示。美国航天局/弗兰克·米肖
Psyche有可能回答许多关于行星形成的问题，这是它被宇宙飞船选中进行近距离观察的一个关键原因。科学家认为，像地球、火星和水星这样的行星有金属内核，但它们埋在行星的地幔和地壳下太深，无法直接看到或测量。如果Psyche被证实是一个行星核心，它可以帮助科学家了解地球和其他大型行星体内的情况。
普赛克的大小对于推进对类地行星的科学理解也很重要。它是我们太阳系中最大的M型(金属)小行星，长度足以覆盖从纽约市到马里兰州巴尔的摩的距离。这意味着Psyche更有可能表现出分化，即当一个星球内部的物质相互分离时，最重的物质沉入中间并形成核心。
“每一次关于灵魂的新研究发表，都会引发更多的问题，”Arredondo说，当收集灵魂观察结果时，他是索菲亚任务中Ames的博士后研究员。“我们的发现表明这颗小行星非常复杂，可能还有许多其他惊喜。意外的可能性是研究一个未经探索的身体的任务中最令人兴奋的部分之一，我们期待着对波西卡的起源有更详细的了解。”
关于Psyche和SOFIA任务的更多信息:
亚利桑那州立大学领导精神使命。加州理工学院在JPL帕萨迪纳的一个分部负责任务的总体管理、系统工程、集成和测试以及任务操作。加利福尼亚州帕洛阿尔托的Maxar技术公司提供大功率太阳能电力推进航天器底盘。
“波西卡”是美国宇航局“发现”计划的第14次任务，由该局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心管理。位于肯尼迪的美国宇航局发射服务项目负责管理发射服务。
SOFIA是美国航天局和德国航天局在德国航天中心的一个联合项目。德国航天中心为这次飞行任务提供了望远镜、预定的飞机维护和其他支持。美国宇航局位于加利福尼亚州硅谷的埃姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚的大学空间研究协会和位于斯图加特大学的德国索非亚研究所合作管理索非亚计划、科学和任务运作。这架飞机由美国宇航局位于加利福尼亚州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼维护和运营。索非亚在2014年实现了完全的运行能力，并在2022年9月29日完成了最后一次科学飞行。