美国宇航局的“灵魂”探测器将于10月12日发射到一颗金属小行星上

黄俊琼

艺术家的概念图描绘了美国国家航空航天局的普赛克任务的航天器靠近任务的目标，金属小行星普赛克。(图片来源:NASA)

（）据美国太空网（莫尼莎·拉维塞蒂）：10月12日上午，如果一切按计划进行，美国宇航局将发射一艘名为Psyche的高科技航天器，前往一颗有趣的同名小行星，进行22亿英里的旅程。好吧，澄清一下，这颗小行星被称为16波西卡。

Psyche任务的目标是详细研究这块太空岩石，因为它不仅被认为富含金属，而且据推测它真的是曾经是整个星球的残余铁芯。潜在的是，地核也是由类似的物质构成的——这意味着16 Psyche可能为我们提供了一条通往世界中心的直接通道，一个我们无法到达的地方。

但是在这项任务开始实施之前，科学家们正在使用其他机制来研究这块140英里宽的太空岩石。通过这种方式，我们可能知道美国宇航局的飞船在2029年到达时会发生什么。事实上，西南研究所的一个小组最近宣布了他们收集到的关于这颗小行星的一些结果。这些是他们通过接入两个强大的红外仪器收集的结果:目前开创性的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和现已退役的平流层红外天文观测台(SOFIA)。与标准光学传感器不同，红外传感器能够观察电磁波谱的红外区域中的数据。与这个区域相关的光，本质上是人眼看不见的。我们只能看到光谱中很小的一部分，自然称为可见区。但这就是红外天文学如此重要的原因——它可以帮助揭示通常对我们和我们的常规旧望远镜隐藏的宇宙碎片。

然而，尽管来自这些工具的数据为16 Psyche提供了一个足够重要的视角，也许最发人深省的发现是它们都达到了一个极限。

“所有使用不同技术的观察都不断向我们展示相互之间没有意义的结果，”SwRI的博士后研究员、该发现论文的第一作者Anicia Arredondo在一份声明中说。“这就是为什么我们现在有一项任务去那里是如此重要。”

“通过这次分析和之前对Psyche的研究，我们已经达到了天文观测能够告诉我们关于这颗迷人小行星的极限，”美国宇航局艾姆斯研究科学家兼新研究首席研究员玛吉·麦克亚当在另一份声明中说。

但是他们确实找到了一些东西。算是吧。

首先，该团队在2022年初用SOFIA观察了16 Psyche一个飞行天文台，本质上是一架携带反射望远镜的波音747飞机。

SOFIA由于运营成本高而于同年停止运营，它能够在太空岩石旋转时在红外范围内扫描小行星。在此过程中，望远镜收集了一些信息，科学家们表示，他们可以利用这些信息来了解Psyche是一颗分化小行星的残余核心——一颗经历了重大化学或物理变化的小行星——还是一颗原行星。

“如果是这样的话，”Arredondo说，“多次撞击会剥离所有外层，只留下一个金属核心。但是这些影响也可能导致变异。然而，观察表明Psyche是金属的——这并不奇怪——我们没有看到旋转有很大的变化，至少在中红外波长上。”

简而言之，团队意识到Psyche最有可能是金属的原因是SOFIA的光谱数据(小行星发出的不同形式的光的图表)没有任何尖峰。它也没有被称为10微米平台的功能。研究小组称，这些东西暗示了岩石的存在，比如类似“蓬松”风化层的地面。

另一方面，JWST帮助研究小组确定小行星上是否存在水。“在3微米和6微米波长范围内的观察告诉我们水合作用是以羟基还是实际的水的形式存在，”SwRI的研究科学家兼研究小组成员斯蒂芬妮·贾马克在声明中说——羟基是指由一个氧原子和一个氢原子组成的分子。

“如果我们找不到它，”贾马克继续说道，“考虑到波西卡被认为是一个主要由金属构成的世界，这并不奇怪。”但现在，该团队表示，我们必须等到2029年Psyche到达Psyche，并开始使用其自己的技术来研究难以捉摸的太空岩石。

例如，6056磅(2747公斤)的探测器携带了一个多光谱成像仪，可以在可见光波长和近红外波长下拍摄小行星；它有伽马射线和中子光谱仪，可以帮助揭示构成岩石表面的化学元素；和一个磁力计来寻找关于这个物体的古代磁场的证据。这还不是全部。

“我们需要亲自拜访Psyche，近距离研究它，并更多地了解这个似乎非常独特的行星体，”麦克亚当说。