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プシケの科学:ユニークな小惑星が初期の太陽系への手がかりを保持

2021-10-06 22:18:02 | メインベルト
表面に金属がむき出しの小惑星プシケ。宝の山が埋まっているのか?メッキなのか?行って見たら分かる。来年9月までには打上の予定。以下、機械翻訳。
プシケの科学:ユニークな小惑星が初期の太陽系への手がかりを保持
2021年10月4日

NASAのジェット推進研究所では、エンジニアがガンマ線と中性子の分光計を機関の探査機プシケに統合しています。この機器は、ターゲットを構成する要素であるプシケとも呼ばれる小惑星を特定するのに役立ちます。
クレジット:NASA / JPL-Caltech
来年の打ち上げが予定されているNASAのプシケミッションは、NASAが岩や氷よりも金属が豊富な小惑星の探査に着手したのは初めてのことです。
小説家ジュール・ヴェルヌが「地底旅行」を書いてから150年以上が経過しましたが、現実はまだそのサイエンスフィクションの冒険に追いついていないのです。人間は私たちの惑星の金属コアへの道をたどることはできませんが、NASAは過ぎ去りし世界の溶けたコアの凍った残骸であるかもしれない巨大な小惑星を訪問することに照準を合わせています。

小惑星プシケに会う

探査機プシケのシャーシがJPLに到着

プシケと呼ばれるこの小惑星は、火星と木星の間の主な小惑星帯で太陽を周回しています。科学者たちは、地球ベースのレーダーと光学望遠鏡から収集したデータを使用して、プシュケは主に金属でできていると信じています。それは、太陽系の初期の形成中に他の大きな物体と繰り返し衝突したときに、その外側の岩の殻が剥ぎ取られた初期の惑星のビルディングブロックの鉄分が豊富な内部の一部またはすべてである可能性があります。
最も広い地点で約280キロメートルの小惑星もまた別のものである可能性があります。それは、太陽系のどこかで金属に富む物質から形成された、まったく異なる種類の鉄に富む体の残りの部分である可能性があります。
NASAのプシケミッションはそれを見つけることを望んでいます。2022年8月の打ち上げに向けて、探査機は2年間、名前にちなんで名付けられた小惑星を周回し、写真を撮り、表面をマッピングし、古代の磁場の証拠を探します。探査機プシケはまた、小惑星の表面から来る中性子とガンマ線を研究して、その元素組成を決定するのを助けます。


南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所のエンジニアは、2021年6月28日に磁力計機器を機関の探査機プシケに統合します。この機器は、プシケ小惑星が初期の惑星の構成要素である惑星の一部であるかどうかを判断するのに役立ちます。
クレジット:NASA / JPL-Caltech
「プシケについては、答えられていない基本的な質問がたくさんあります」と、ミッションの主任研究員であるアリゾナ州立大学のリンディエルキンズタントンは述べています。「そして、地球から収集できるデータから追加されるすべての詳細により、賢明なストーリーを作成することが難しくなります。訪問するまで、私たちは本当に何を見ようとしているのかわかりません、そして私たちは驚かれることでしょう。」
たとえば、以前の地上での観測により、科学者たちは小惑星が90%も金属であると信じるようになりました。 Elkins-Tantonが主導した最近の研究では、更新された密度測定を使用して、小惑星が30%から60%の金属である可能性が高いと推定しました。
そして科学者たちは、なぜプシケが鉄と酸素からなる化合物である酸化鉄が少ないように見えるのか戸惑っています。火星、水星、金星、そして地球はすべてそれらを持っています。「したがって、プシケが金属と岩石の混合物であり、岩石に酸化鉄がほとんど含まれていないことが正しければ、それがどのように作成されたかについて奇妙な話があります。惑星の創造物」とエルキンズ-タントンは言った。

南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所のエンジニアは、2021年6月28日に、磁力計装置を機関の探査機プシケに統合しました。
この写真は、2021年9月13日にカリフォルニア州サンディエゴのマリンスペースサイエンスシステムで組み立てとテストが行​​われているプシケのマルチスペクトルイメージャーを示しています。
クレジット:NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS
プシケの謎

科学者たちはまた、プシケがどこで形成されたかを知りません。それは主な小惑星帯の内側で発生した可能性がありますが、地球のような内惑星と同じゾーン、または木星のような巨大惑星が現在存在する外側の太陽系で生まれた可能性もあります。どちらの起源の物語も、太陽から4億5000万キロメートル離れたプシケが現在住んでいる場所への単純な道をたどっていません。
小惑星は一般に、惑星の形成と、46億年前の初期の太陽系がどのように機能したかについての洞察を提供することができます。しかし、プシュケは、金属含有量、高密度、低濃度の酸化鉄など、非常に珍しいため、科学者にとって特に興味深いものです。
コロラド州ボールダーにあるサウスウエスト研究所のプシケミッションサイエンティストであるビルボトキは、次のように述べています。「それは私たちが今持っていない話の一部です。その作品を私たちが持っている他のすべてのものと一緒にすることによって、私たちは太陽系がどのように形成され、早い段階で進化したかについての私たちの物語を洗練し続けています。」


NASAのジェット推進研究所では、エンジニアがガンマ線と中性子スペクトロメータを検査し、機関の探査機プシケに統合されています。この機器は、ターゲットを構成する要素であるプシケとも呼ばれる小惑星を特定するのに役立ちます。
クレジット:NASA / JPL-Caltech
貿易の道具

小惑星の起源を解明するために、ミッションの 科学調査 は磁力計、ガンマ線と中性子の分光計、およびマルチスペクトルイメージャーに依存します。科学者たちは、小惑星が地球のように磁場を生成しないことを知っていますが、プシケが過去に磁場を持っていた場合、それは今日でも小惑星の材料に記録される可能性があります。2メートルのブームに取り付けられたセンサーを使用して、磁力計はプシケがまだ磁化されているかどうかを判断できます。もしそうなら、それは小惑星が初期の微惑星のコア、初期の惑星のビルディングブロックの一部であることを確認するでしょう。
オービターのガンマ線および中性子分光計は、科学者が小惑星の化学元素を決定するのに役立ちます。宇宙線と高エネルギー粒子がプシュケの表面に衝突すると、表面材料を構成する要素がエネルギーを吸収します。それらが応答して放出する中性子とガンマ線は分光計によって検出することができ、科学者はそれらの特性を既知の元素によって放出されるものと一致させて、プシケが何でできているかを決定することができます。
一方、1対のカラーカメラがマルチスペクトルイメージャを構成します。イメージャは、紫外線および近赤外線の波長のフィルタを使用して、人間が見ることができる範囲を超えた光に敏感です。これらのフィルターで反射された光は、プシュケの表面に存在する可能性のある岩石の鉱物学を決定するのに役立つ可能性があります。


この図は、2022年8月に打ち上げられる予定のNASAの探査機プシケを示しています。
クレジット:NASA / JPL-Caltech / ASU
宇宙船の通信システムは科学にも役立ちます。Xバンド無線システムは、主に探査機にコマンドを送信し、探査機から工学および科学データを受信するために使用されます。しかし、科学者はこれらの電波の微妙な変化を分析して、体の回転、ぐらつき、質量、重力場を測定し、プシケの内部の構成と構造に関する追加の手がかりを提供することもできます。

プシケの目

しかし、この科学分析のいずれかが始まる前に、写真があります。打ち上げから3年後の2025年後半までに、プシュケは小惑星の視界に入り、イメージャーチームは警戒を強めるでしょう。
「軌道に乗る前でさえ、地球上の望遠鏡から得られるよりもはるかに優れた写真を取得し始めます。機能の解決を開始します。大きなクレーター、クレーター盆地、おそらく山脈を見てみましょう。私たちが何を見るか誰が知っていますか?」アリゾナ州立大学のジム・ベルは、プシュケの副主任研究員であり、イメージャーチームのリーダーであると述べた。「私たちが知っているのは、プシケの現実が想像以上に奇妙で美しいものになるということだけです。」

ミッションの詳細

ASUはプシケミッションを主導しています。南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所は、ミッションの全体的な管理、システムエンジニアリング、統合とテスト、およびミッションの運用を担当しています。組み立て、テスト、打ち上げ操作として知られるミッションフェーズは現在JPLで進行中です。来年の春までに、プシケは完全に組み立てられ、NASAのケネディ宇宙センターに出荷する準備が整います。
JPLはまた、将来のNASAミッションで使用される可能性のある高データレートのレーザー通信をテストする、Psycheでも飛行するDeep Space OpticalCommunicationsと呼ばれる技術デモンストレーション機器を提供しています。
プシケは、NASAのディスカバリー計画の一環として選択された14番目のミッションです。

NASAのプシケミッションの詳細については、次のURLにアクセスしてください。

http://www.nasa.gov/psyche 

https://psyche.asu.edu/ 


最終更新日:2021年10月5日
タグ: 小惑星 ジェット推進研究所 プシケ(小惑星ミッション) 太陽系


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