DENSITÀ E POROSITÀ IMPLICANO UNA COMPONENTE ROCCIOSA

Psyche, meno heavy metal e più hard rock

Quello che è considerato il gigante di ferro degli asteroidi potrebbe essere meno ferroso di quanto si è sempre ipotizzato. Una nuova ricerca conclude che Psyche non può essere abbastanza poroso da giustificarne la densità e suggerisce che probabilmente nasconde un mantello roccioso, ricoperto da ferro metallico. Una spiegazione potrebbe risiedere nel ferrovulcanismo. Tutti i dettagli su Jgr: Planets

     17/02/2022
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Questa illustrazione raffigura l’obiettivo della missione Psyche della Nasa: l’asteroide Psyche, nella cintura principale di asteroidi tra Marte e Giove. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Asu

Secondo un nuovo studio condotto da ricercatori delle università Brown e Purdue, l’asteroide 16 Psyche – che la Nasa ha intenzione di raggiungere e visitare nel 2026 – potrebbe essere meno heavy metal e più hard rock di quanto gli scienziati abbiano sempre ipotizzato.

Psyche, che orbita attorno al Sole nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove, è il più grande degli asteroidi di tipo M, composti principalmente da ferro e nichel, rispetto alle rocce di silicati che compongono la maggior parte degli altri asteroidi. Tuttavia, quando osservato dalla Terra, questo gigante ferroso manda segnali contrastanti sulla sua composizione.

Dalla luce che riflette, parrebbe proprio che la sua superficie sia principalmente composta da metalli. Questo ha portato a ipotizzare che Psyche possa essere il nucleo di ferro esposto di un corpo planetario primordiale, la cui crosta rocciosa e il mantello sono stati spazzati via da un’antica collisione. Tuttavia, le misurazioni della massa e della densità di Psyche raccontano una storia diversa. Il modo in cui la sua gravità attira i corpi vicini suggerisce che sia molto meno denso di quanto dovrebbe essere un gigantesco ammasso di ferro. Quindi, se Psyche fosse davvero interamente metallico, dovrebbe essere altamente poroso, un po’ come una gigantesca palla di lana d’acciaio con parti quasi uguali di spazio vuoto e metallo solido.

«Quello che volevamo fare con questo studio era vedere se fosse possibile per un corpo di ferro delle dimensioni di Psyche mantenere una porosità vicina al 50 per cento», spiega Fiona Nichols-Fleming, della Brown University, prima autrice dello studio. «Abbiamo scoperto che è molto improbabile».

Per lo studio, pubblicato su Jgr: Planets, Nichols-Fleming ha lavorato con Alex Evans, anche lui della Brown, e con Brandon Johnson e Michael Sori della Purdue University. Il team ha creato un modello al computer, basato sulle proprietà termiche note del ferro metallico, per stimare come si sarebbe evoluta nel tempo la porosità di un grande corpo di ferro.

Il modello mostra che per rimanere altamente porosa, la temperatura interna di Psyche si sarebbe dovuta raffreddare al di sotto di 800 kelvin poco dopo la sua formazione. A temperature superiori, il ferro sarebbe stato così malleabile che la gravità stessa di Psyche avrebbe fatto collassare la maggior parte della sua massa all’interno dello spazio occupato dai pori. Sulla base di ciò che è noto sulle condizioni del Sistema solare primordiale, affermano i ricercatori, è estremamente improbabile che un corpo delle dimensioni di Psyche – circa 225 chilometri di diametro – possa essersi raffreddato così rapidamente.

Inoltre, qualsiasi evento che potrebbe aver conferito porosità a Psyche dopo la sua formazione – un impatto enorme, ad esempio – probabilmente l’avrebbe anche riscaldato al di sopra di 800 kelvin. Quindi è improbabile che qualsiasi porosità introdotta di recente sarebbe perdurata nel tempo.

Presi insieme, questi risultati suggeriscono che Psyche probabilmente non è un corpo poroso e interamente composto di ferro. Più probabilmente, ospita una componente rocciosa nascosta che ne riduce la densità. Ma se Psyche ha una componente rocciosa, perché la sua superficie sembra così metallica se vista dalla Terra? Per i ricercatori, ci sono poche possibili spiegazioni.

Una di queste è il ferrovulcanismo, ossia vulcani che emettono ferro. È possibile, affermano i ricercatori, che Psyche sia in realtà un corpo con un mantello roccioso e un nucleo di ferro, nel quale una diffusa attività ferrovulcanica potrebbe aver portato in superficie grandi quantità del nucleo di Psyche, mettendo un rivestimento di ferro sopra il suo mantello roccioso. Precedenti ricerche condotte da Johnson ed Evans hanno dimostrato che, su un corpo come Psyche, il ferrovulcanismo è possibile.

In ogni caso, gli scienziati avranno presto un quadro molto più chiaro di questo misterioso asteroide. Entro la fine dell’anno, la Nasa prevede infatti di lanciare una sonda (omonima) che raggiungerà Psyche dopo un viaggio di quattro anni, che ci regalerà una vista da molto vicino di questo bizzarro e misterioso oggetto del Sistema solare.

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