NASA普赛克任务将首次探索非岩石或冰冻星球

“波西卡”任务照片来源:美国太空网

在2018年《自然科学与技术展望》杂志中，重点介绍了美国航天局即将对小行星“本努”的访问。与广为流传的“奔牛”相比，另一颗小行星16普赛克更加低调、神秘和独特。根据美国太空网络的最新消息，这颗金属小行星可能已经为美国宇航局探测器的到来做好了准备。美国宇航局的访问不仅是为了找出小行星的“家庭背景”，也是为了进一步了解太阳系的起源和地球的核心。

金属小行星的首次探索

普赛克位于火星和木星之间，直径252公里，它离太阳的距离是地球的三倍多。这个探索任务被命名为“波西卡”。2017年1月4日，美国宇航局选择在小行星上着陆的任务作为该机构“发现计划”的两个任务之一。

2017年5月底，美国宇航局宣布将从2022年夏天开始，提前一年完成探索16普赛克的任务。此外，美国宇航局还找到了一条更快到达16普赛克的捷径。这条捷径意味着宇宙飞船不需要绕地球旋转来加速，也不会接近太阳。因此，宇宙飞船不仅将比原计划提前4年(2026年)到达，而且需要更少的隔热材料。

科学家对这颗小行星感兴趣主要是因为它是由金属制成的。他们得出的结论是，与其他岩石行星上的邻居不同，波西卡16号可能完全由镍和铁组成——就像地球的核心一样。首席任务科学家、亚利桑那州立大学地球与太空探索学院院长呼唤·埃尔金斯-坦顿估计，仅普赛克16号上的铁矿石就价值1亿美元。

因此，前往16普赛克的计划是科学家第一次探索金属，而不是岩石或冰冻星球。此外，小行星由原始物质组成，这些物质是产生太阳系的尘埃云的残余。因此，探索小行星可以揭示许多有关太阳系起源和演化的信息，这也是这次旅行的主要目的。

或者是地球裸露核心残余

16普赛克完全由金属组成，加上它的大小，所以科学家提出了它可能是早期行星核心的残余物的理论。

人类对小行星及其演化的许多知识来自对陨石的研究。许多小行星和彗星都是原行星，是由形成太阳系的尘埃云堆积而成的。这些原行星不断碰撞，重力将它们拉在一起形成更大的天体。这些天体变得越来越大，越来越热，足以部分融化，导致铁等重金属沉入天体的内核，而硅等较轻的元素上升到表面。

这个过程被称为“分化”，可以解释为什么地球和行星如金星、水星和火星有铁芯和富含硅的地幔和地壳。科学家认为，在一次巨大的撞击中，一颗行星的地幔被剥离，留下一个铁芯，而16颗波西卡小行星是这个铁芯的残余。

然而，波西卡的头上仍然覆盖着多层面纱，急需揭开。例如，一颗行星怎么能失去它的地幔而只留下它的内核呢？富铁天体是否有另一套不涉及分化过程的形成机制？普赛克可能已经融化了，如果是这样的话，它是从内到外冷却还是从表面到核心冷却？地球的磁场来自围绕固体核心旋转的液体外层核心。这个过程会在16岁时发生并产生磁场吗？除了铁，还有什么元素在原子核中积累？与岩石或冰冻恒星相比，铁恒星表面的地质条件有何不同？在探测器到达16普赛克之前，上述许多问题都不会得到回答。

通过探索外层空间了解地球

参观小行星还有其他原因。

首先，避免小行星与地球相撞。如果小行星撞击地球，后果会非常严重。例如，大约6500万年前，一颗15公里宽的小行星与地球相撞，恐龙从地球上消失了。2013年2月15日，一颗直径约20米的小行星在俄罗斯车里雅宾斯克爆炸，打碎了数千块玻璃，造成1200人受伤。有鉴于此，我们需要尽可能多地了解小行星的组成，以便设计出保护地球的最佳方案。

此外，小行星还富含各种资源，包括水或其他有价值的物质，或者可以成为人类探索太阳系的“垫脚石”。此外，科学家可以利用穿越地球轨道的小行星来进行采矿作业。包括行星资源公司、卢森堡和其他国家在内的私营公司目前正在进行小行星采矿的可行性研究。

为了收集尽可能多的信息，“波西卡”探测器将携带四个装置，即一台照相机、一台记录小行星化学成分的伽马射线光谱仪、一台磁力计和一台无线电重力实验设备。收集到的数据将有助于我们澄清16普赛克是前行星的冻结核心还是未熔化金属的沉积物。如果它是核心，它可能帮助我们确定地球中心到底是什么。

作为对这次任务的回应，普赛克任务的首席科学家埃尔金斯·坦顿总结道:“我们通过探索外层空间来了解地球内部。”

(北京，1月18日，《科技日报》)

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