소행성이 단단한 암석이 아니라 용철 덩어리 인 태양계의 과거를 상상해보십시오. 이상하게 들리지만 그럴 수도 있습니다. 그리고 올바른 조건에서, 그 소행성 중 일부는 화산을 발아했을 것입니다. 이러한 소행성 중 하나 인 Psyche는 NASA 임무의 목적지입니다.
이것이 산타 크루즈 대학교 (University of Santa Cruz)의 과학자들이 지구 물리학 연구서에 출판되기 위해 곧 새로운 연구를 시작했다는 결론입니다.
과학자들은 프랜시스 니모 (Francis Nimmo), UCSC (캘리포니아 대학교)의 지구 및 행성 과학 교수, 대학원생 제이콥 아브라함 (Jacob Abrahams)입니다. 그들은 NASA가 우주선을 소행성 Psyche에게 보내려는 계획 때문에이 연구에 착수했습니다. 프시케는 독특한 소행성입니다. 그것은 우리 태양계에서 가장 큰 소행성 일뿐만 아니라 초기 행성의 노출 된 철과 니켈 핵인 것 같습니다.
초기 태양계의 혼란 속에서 바위 덩어리가 충돌하고 때로는 결합했습니다. 시간이 지남에 따라 그들은 더 크고 큰 덩어리를 형성하여 결국 바위 행성으로 형성되었습니다. 지구와 같이 완전히 형성된 행성에서 철과 니켈 코어는 규산염 껍질 아래에 묻혀 있습니다. 그것은 모든 지구 행성과 달과 대부분의 소행성에서 동일합니다.
그러나 일부 행성 현상은 치명적인 충돌을 겪었을 것이며, 외부 층은 벗겨져서 녹은 철이 풍부한 코어를 남겼습니다. 이 코어는 우주의 추운 온도에서 식었을 것이고, 표면이 먼저 고형화되었을 것입니다. 이것이 그들이 Psyche에게 일어난 일이라고 생각합니다.
“어느 날 그는 나에게 '이것들이 터질 것 같아요.'
UCSC 지구 및 행성 과학 프랜시스 니모 교수.
NASA의 Psyche 사명에 앞서 Nimmo는 금속 소행성에 관심을 가지게되었습니다. 그는 그들의 구성과 그 구성에 대한 단서가 지구상의 운석에 의해 제공 될 수있는 것에 관심이있었습니다. 그는 대학원생 Jacob Abrahams에게 소행성이 어떻게 형성되고 냉각되는지에 대한 몇 가지 모델을 운영했습니다.
이 소행성들 중 적어도 일부는 용철의 화산 폭발을 경험했을 것입니다.
니모는 보도 자료에서“하루는 자신에게 돌아와서 '이것들이 터질 것 같아요.'라고 말했다. "전엔 생각하지 않았지만 밀도가 높은 표면 아래에 부력이있는 액체가 있으므로 액체가 맨 위로 올라오고 싶어하기 때문에 이치에 맞습니다."
이 페로 화산은 노출 된 모든 핵심 소행성에서 분화되지 않았을 것입니다. 코어가 녹아있는 상태에서 표면이 빨리 냉각되고 굳어 질 정도로 충분히 커야했습니다. 그러나 그들 모두가 그렇게 행동하지는 않았습니다.
Nimmo는“일부 경우 중심에서 결정화되고 화산이 생기지 않지만 일부는 위에서 아래로 결정화되기 때문에 액체 금속이 아래에있는 표면에 단단한 금속 시트를 얻을 수 있습니다.
이 금속 소행성에서 응고 된 지각은 부력, 용융 코어를 압축했을 것이다. 그것은 용철이 코어에 고정 된 상태를 유지했을 것이다. 그러나 시간이 지남에 따라 지각에 변화가 있었을 것입니다.
크러스트가 냉각되고 압축 및 냉각이 크러스트에 응력 균열 및 결함을 형성했을 수 있습니다. 용융 된 코어는 더 부력이 있었고 압력을받을 것이다. 균열과 결함이 형성되면서 용철이 빠져 나와 페로 화산이 생겼을 것이다.
"... 하와이에서 볼 수있는 두껍고 점성이있는 용암류 같은 것은 없습니다."
UCSC 지구 및 행성 과학 프랜시스 니모 교수.
우리는이 페로 화산이 정확히 어떻게 생겼는지 모릅니다. 그러나 두 연구원에 따르면 최소한 두 가지 가능성이 있습니다. 녹은 암석의 조성에 따라 크게 달라집니다.
아브라함은“대부분의 순수한 철이라면 얇은 시트에 저점도의 표면 흐름이 튀어 나와서 점성이있는 용암이 흐르지 않는다”고 말했다. 다른 한편으로는, 가벼운 원소와 혼합 된 가스가 빠르게 팽창하면 폭발성 화산이 생겨 표면에 구덩이를 남길 수 있습니다.”
NASA의 프시케 미션이이 철 화산에 대한 명확한 증거를 볼 수 없을 것 같습니다. 그것은 모두 수십억 년 전에 일어 났으며, 그 이후로 충돌과 마모는 Psyche와 같은 소행성의 표면을 형성했을 것입니다. 아브라함은“지금은 어떤 모습 일지 분명하지 않습니다.
그러나 여전히이 페로 화산의 흔적이있을 수 있습니다. 표면의 재료 색상에 차이가있을 수 있습니다. 화산 통풍구가있을 수도 있습니다. 그러나 용암 콘은 기대하지 마십시오.
Psyche의 사명은 화산 활동의 증거를 찾는 것에 관한 것이 아닙니다. 그것은 다른 과학 목표를 가지고 있습니다. 실제로 니모 (Nimmo)에 따르면, 프시케 (Psyche)와 같은 소행성에서 철-화산 활동의 증거를 찾을 수있는 가장 좋은 곳은 지구상의 금속 소행성에있을 수 있습니다.
Nimmo는“이러한 금속성 운석이 많이 있으며, 지금 우리가 찾고있는 것을 알았 기 때문에 화산의 증거를 발견 할 수 있습니다. “물질이 표면에 분출되면 매우 빨리 냉각되어 운석 구성에 반영됩니다. 가스를 빠져 나가면 구멍이 생길 수 있습니다.”
한 쌍의 과학자들은 최근 음력 및 행성 과학 회의에서이 결과를 발표했으며 다른 연구팀도 같은 결론을 내렸다는 것을 발견했습니다. 그 팀의 결과 요약이 여기 있습니다.
이것들은 그림이 그려져 있기 때문에 흥미로운 결과입니다. 고대 태양계를 통과하는 행성 행성 또는 원형 행성은 치명적인 충돌을 겪습니다. 표면이 벗겨져 용융 코어 만 남습니다. 표면에 냉각 코어가 가해져 표면에 응력이 가해지면 페로 화산에서 빠져 나가기 위해 표면이 냉각됩니다.
아브라함은“이것은 충격적인 아이디어는 아니지만 이전에 철분 화산에 대해 생각한 적이 없었기 때문에 새롭고 흥미로운 조사가 필요하다”고 말했다.
NASA의 Psyche 임무는 2022 년에 시작될 예정입니다. 2026 년에 Psyche에 도착한 다음 21 개월 동안 소행성 궤도를 돌고 표면 특징을 매핑하고 다른 속성을 연구합니다. 우주선에는 여러 가지 도구가 포함됩니다.
- 다중 스펙트럼 이미 저
- 감마선 및 중성자 분광계
- 자력계
- X 밴드 중력 과학 조사
Psyche 임무는 Deep Space Optical Communication (DSOC)이라는 새로운 레이저 통신 시스템도 테스트합니다.
출처 :
- 보도 자료 : 금속 소행성에서 철 화산이 폭발했을 수 있습니다
- 연구 논문 : Ferrovolcanism : 금속 소행성에 대한 철 화산
- NASA 프시케 미션 개요
