Psyché, la géante de fer des astéroïdes, pourrait contenir moins de fer que ne le pensaient les chercheurs

Psyché, qui orbite autour du soleil dans la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, est le plus grand des astéroïdes de type M, composés principalement de fer et de nickel, par opposition aux roches silicatées qui composent la plupart des autres astéroïdes. Mais vue de la Terre, Psyché envoie des signaux mitigés sur sa composition.

La lumière qu’il reflète indique aux scientifiques que la surface est en effet majoritairement métallique. Cela a conduit à conjecturer que Psyché pourrait être le noyau de fer exposé d’un corps planétaire primordial – dont la croûte rocheuse et le manteau ont été emportés par une ancienne collision. Cependant, les mesures de la masse et de la densité de Psyché racontent une histoire différente. La façon dont sa gravité tire sur les corps voisins suggère que Psyché est beaucoup moins dense qu’un morceau de fer géant ne devrait l’être. Donc, si Psyché est en effet tout en métal, il devrait être très poreux – un peu comme une boule géante de laine d’acier avec des parties presque égales d’espace vide et de métal solide.

“Ce que nous voulions faire avec cette étude, c’était voir s’il était possible pour un corps de fer de la taille de Psyché de maintenir cette porosité de près de 50%”, a déclaré Fiona Nichols-Fleming, titulaire d’un doctorat. étudiant à Brown et auteur principal de l’étude. “Nous avons constaté que c’est très peu probable.”

Pour l’étude publiée dans Lettres de recherche géophysique, Nichols-Fleming a travaillé avec Alex Evans, professeur adjoint à Brown, et les professeurs Purdue Brandon Johnson et Michael Sori. L’équipe a créé un modèle informatique, basé sur les propriétés thermiques connues du fer métallique, pour estimer comment la porosité d’un grand corps de fer évoluerait au fil du temps.

Le modèle montre que pour rester hautement poreuse, la température interne de Psyché devrait descendre en dessous de 800 Kelvin très peu de temps après sa formation. À des températures supérieures à cela, le fer aurait été si malléable que la propre gravité de Psyché aurait effondré la majeure partie de l’espace poreux dans sa masse. Sur la base de ce que l’on sait des conditions dans le système solaire primitif, disent les chercheurs, il est extrêmement peu probable qu’un corps de la taille de Psyché – environ 140 miles de diamètre – ait pu se refroidir si rapidement.

De plus, tout événement qui aurait pu ajouter de la porosité à Psyché après sa formation – un impact massif, par exemple – aurait probablement également réchauffé Psyché au-dessus de 800 K. Ainsi, toute porosité nouvellement introduite aurait peu de chance de durer.

Pris ensemble, les résultats suggèrent que Psyché n’est probablement pas un corps poreux entièrement en fer, concluent les chercheurs. Plus probablement, il abrite un composant rocheux caché qui fait baisser sa densité. Mais si Psyché a une composante rocheuse, pourquoi sa surface semble-t-elle si métallique vue de la Terre ? Il y a peu d’explications possibles, disent les chercheurs.

L’une de ces possibilités est le ferrovolcanisme – des volcans crachant du fer. Il est possible, disent les chercheurs, que Psyché soit en fait un corps différencié avec un manteau rocheux et un noyau de fer. Mais une activité ferrovolcanique généralisée a peut-être amené de grandes quantités du noyau de Psyché à la surface, mettant un revêtement de fer sur son manteau rocheux. Des recherches antérieures de Johnson et Evans ont montré que le ferrovolcanisme est possible sur un corps comme Psyché.

Quoi qu’il en soit, les scientifiques auront bientôt une image beaucoup plus claire de ce mystérieux astéroïde. Plus tard cette année, la NASA prévoit de lancer un vaisseau spatial qui rencontrera Psyché après un voyage de quatre ans dans la ceinture d’astéroïdes.

“La mission est excitante parce que Psyché est une chose tellement bizarre et mystérieuse”, a déclaré Nichols-Fleming. “Donc, tout ce que la mission trouvera sera de nouveaux points de données vraiment importants pour le système solaire.”

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université brune. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.