Die Psyche-Mission der NASA zu einem Metall-Asteroiden könnte die Geheimnisse des Erdkerns enthüllen

Der französische Schriftsteller Jules Verne begeisterte die Leser des 19. Jahrhunderts mit der verlockenden Vorstellung, dass a Reise zum Mittelpunkt der Erde war eigentlich plausibel.

Seitdem haben Wissenschaftler längst anerkannt, dass Vernes literarische Reise nur Science-Fiction war. Die extremen Temperaturen im Erdinneren – etwa 10,000 Grad Fahrenheit (5,537 Grad Celsius) im Kern – und der damit einhergehende Druck, der millionenfach höher ist als an der Oberfläche, verhindern, dass Menschen sich sehr weit nach unten wagen.

Dennoch gibt es ein paar Dinge über das Erdinnere bekannt. Geophysiker entdeckten beispielsweise, dass der Kern aus einer festen Kugel aus Eisen und Nickel besteht, die 20 Prozent des Erdradius ausmacht, umgeben von einer Hülle aus geschmolzenem Eisen und Nickel, die weitere 15 Prozent des Erdradius einnimmt.

Das und den Rest unseres Wissens über das Innere unserer Welt haben wir indirekt gelernt – entweder durch Studium Erdmagnetfeld oder die Art und Weise, wie Erdbebenwellen auftreten von verschiedenen Schichten abprallen unter der Erdoberfläche.

Aber die indirekte Entdeckung hat ihre Grenzen. Wie können Wissenschaftler mehr über das tiefe Innere unseres Planeten herausfinden?

Planetenforscher wie ich Ich denke, der beste Weg, etwas über die Innere Erde zu lernen, ist in Weltraum. NASAs Robotermission in eine Metallwelt Der Start ist für den 5. Oktober 2023 geplant. Diese Mission, die Raumsonde, die dorthin fliegt, und die Welt, die sie erkunden wird, tragen alle denselben Namen – Psyche. Und das schon seit sechs Jahren Teil des Psyche-Teams der NASA.

Über die Asteroidenpsyche

Asteroiden sind kleine Welten, wobei einige so groß sind wie kleine Städte und andere so groß wie kleine Länder. Sie sind die übrig gebliebenen Bausteine ​​aus der frühen und gewalttätigen Zeit unseres Sonnensystems. eine Zeit der Planetenentstehung.

Obwohl die meisten Asteroiden felsig, eisig oder eine Kombination aus beidem sind, sind vielleicht 20 Prozent der Asteroiden Welten aus Metall, deren Zusammensetzung dem Erdkern ähnelt. Es ist also verlockend, sich vorzustellen, dass diese metallischen Asteroiden Teile der Kerne einst existierender Planeten sind, die durch uralte kosmische Kollisionen miteinander auseinandergerissen wurden. Vielleicht könnten Wissenschaftler durch die Untersuchung dieser Stücke direkt herausfinden, wie ein Planetenkern aussieht.

Psyche ist der größte bekannte metallische Asteroid. Psyche wurde 1852 entdeckt und hat die Breite von Massachusetts, eine gequetschte Kugelform, die an ein Nadelkissen erinnert, und eine Umlaufbahn zwischen Mars und Jupiter im Hauptasteroidengürtel. Ein Amateurastronom kann Psyche mit einem Hinterhof-Teleskop sehen, aber sie erscheint nur als punktförmiger Lichtpunkt.

Über die Psyche-Mission

Anfang 2017 genehmigte die NASA die 1 Milliarde US-Dollar Mission nach Psyche. Um seine Arbeit zu erledigen, muss das unbemannte Raumschiff nicht landen – stattdessen wird es den Asteroiden wiederholt und methodisch umkreisen, beginnend in einer Entfernung von 435 Meilen (700 Kilometer) und dann bis zu 46 Meilen (75 km) von der Oberfläche herab. und vielleicht sogar noch niedriger.

Nach ihrer Ankunft im August 2029 wird die Sonde 26 Monate damit verbringen, die Geologie, Topographie und Schwerkraft des Asteroiden zu kartieren; es wird nach Hinweisen auf ein Magnetfeld suchen; Und es wird die Zusammensetzung des Asteroiden mit dem vergleichen, was Wissenschaftler über den Erdkern wissen oder zu wissen glauben.

Die zentralen Fragen lauten: Ist Psyche wirklich ein freiliegender Planetenkern? Handelt es sich bei dem Asteroiden um einen großen Felsbrocken, einen Schutthaufen kleinerer Felsbrocken oder um etwas ganz anderes? Gibt es Hinweise darauf, dass die früheren äußeren Schichten dieser kleinen Welt – Kruste und Mantel – vor langer Zeit gewaltsam abgetragen wurden? Und vielleicht die kritischste Frage: Kann das, was wir über Psyche erfahren, extrapoliert werden, um einige der Rätsel um den Erdkern zu lösen?

Über die Raumschiff-Psyche

Der Körper der Sonde hat etwa die gleiche Größe und Masse wie ein großer SUV. Sonnenkollektoren, die etwas breiter als ein Tennisplatz sind, versorgen die Kameras, Spektrometer und andere Systeme mit Strom.

Eine SpaceX Falcon Heavy-Rakete wird es tun Nimm Psyche von der Erde. Den Rest übernimmt Psyche verlassen sich auf den Ionenantrieb– Der sanfte Druck von ionisiertem Xenongas, das aus einer Düse austritt, bietet eine kontinuierliche, zuverlässige und kostengünstige Möglichkeit, Raumfahrzeuge in das Sonnensystem zu befördern.

Die Reise, eine langsame Spirale von 2.5 Milliarden Meilen (4 Milliarden Kilometer), die einen schwerkraftunterstützten Vorbeiflug am Mars beinhaltet, wird fast sechs Jahre dauern. Während der gesamten Kreuzfahrt wird das Psyche-Team am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, und hier an der Arizona State University in Tempe in regelmäßigem Kontakt mit der Raumsonde bleiben. Unser Team sendet und empfängt Daten mit Das Deep Space Network der NASA von riesigen Radioantennen.

Selbst wenn wir erfahren, dass Psyche kein alter Planetenkern ist, werden wir unser Wissen über das Sonnensystem und die Art und Weise, wie Planeten entstehen, sicherlich erheblich erweitern. Schließlich ist Psyche immer noch anders als jede Welt, die Menschen jemals besucht haben. Vielleicht können wir noch nicht zum Mittelpunkt der Erde reisen, aber Roboter-Avatare an Orten wie Psyche können dabei helfen, die Geheimnisse zu lüften, die tief im Inneren der Planeten verborgen sind – einschließlich unserer eigenen.

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Bildquelle: NASA/JPL-Caltech/ASU

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• Quelle: https://singularityhub.com/2023/08/28/nasas-psyche-mission-to-a-metal-asteroid-may-unlock-the-mysteries-of-earths-core/