小行星16-Psyche:经济价值为天文数字,还可作为前往火星的旅途

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16Psyche是一颗金属小行星,距离地球大约3.7亿公里,是太阳系中最神秘的小行星之一,其上蕴藏着巨量的财富,包括大量铁、镍及黄金。如果能够将该小行星的铁矿运回地球,将价值10^19美元,价值将足以摧毁地球大宗商品价格。

美国国家航空航天局(NASA)计划于2022年向该小行星发射探测器,预计于2026年抵达该小行星。

小行星16-Psyche:经济价值为天文数字,还可作为前往火星的旅途
小行星16-Psyche:经济价值为天文数字,还可作为前往火星的旅途

小行星16-Psyche的直径为252千米,是一颗金属M-型小行星,Psyche的意思是塞姬,塞姬是爱神丘比特深深爱着的一位美女

在距离地球三倍日地距离的太空之中,飞行着一颗巨大的金属小行星。

小行星16-Psyche的直径为252千米,是一颗金属M-型小行星,这颗小行星已经成为了NASA即将向小行星带发射之探测器的目标星球。

Psyche的意思是塞姬,塞姬是爱神丘比特深深爱着的一位美女。

M-型小行星是指光谱中含有类似铁-镍谱线,显白色或轻微的红色,而没有吸收线的特征的一种小行星类型。M-型小行星推测是由核心以铁-镍为主母体经过毁灭性撞击形成。

小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域,该空间区域距离太阳约2.17-3.64天文单位,聚集了大约50万颗以上的小行星,98.5%的小行星都在此处被发现。这么多小行星能够被凝聚在小行星带中,除了太阳的引力作用以外,木星的引力起着更大的作用。

因为这颗小行星的经济价值高达天文数字,NASA决定加快工作计划,尽快向该小行星发射探测器。

NASA不仅将发射计划提前了一年时间,变更为2022年夏季进行探测器发射,科学家还研究发现了一条更有效率的飞行轨道,以便即将发射的探测器能够以更快的速度抵达这颗金属小行星。 

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“普赛克”无人探测器即将飞往小行星16-Psyche

 

通过这条新的飞行道路,小行星16-Psyche探测器不再需要环绕地球并利用地球引力进行飞行加速,也不发生近距离飞越太阳的情况,其隔热保护装置可以适当减少。

进而探测器的整体重量也会减轻,其飞行速度也就得到了提高,原计划2030年探测器才能够抵达金属小行星,因为路线变更及重量减轻,探测器抵达小行星的时间缩短了4年,目前预计2026年就可以抵达。

探测器前往小行星16-Psyche的主要目的是探测、搜集太阳系的各类信息。

小行星16-Psyche是一颗在小行星带中四处漫游的金属小行星。 

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小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域

据观测,同周围的岩石小行星不同,小行星16-Psyche完全是由镍及铁构成的,非常类似于地球的地核。

该小行星的化学构成及其体积大小,让科学家形成了一种理论,该理论认为这颗小行星可能是行星内部行星核的残余物。

小行星是由原始物质、尘埃云剩余物构成的,我们的太阳系也是从尘埃云剩余物发源形成的。

尘埃云通过不同的过程形成了不同类型的小行星。

不同类型的小行星能够揭示出我们太阳系发源及演化的很多秘密。

科学家认为,很久以前有一颗非常类似于地球的行星,该行星的表面物质散失之后,留下了一个金属核心暴露于太空之中并最终形成了小行星16-Psyche。

通过对小行星及陨石的认真研究,我们确实得到了很多关于太阳系及行星演化的科学知识。

我们的太阳系起源于尘埃云,这些尘埃云经过积累形成了早期原行星天体,很多小行星及彗星其实都属于早期原行星天体。

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尘埃云,是星际空间中密集在一起的气体尘埃。恒星之间的空间叫星际空间,在星际空间中有很多气体尘埃云。科学家们很早就了解到这些尘埃是由岩石物质的微粒和金属微粒组成,这些微粒集中在由恒星和行星构成的星系中,并最终形成各类天体。

原行星是在原行星盘内大小如同月球尺度的胚胎行星。它们应该是由微行星因彼此重力相互吸引与碰撞形成的。根据太阳星云形成的理论,原行星在轨道轻微的扰动下和因此导致的巨大撞击与碰撞作用下逐渐形成真正的行星。

 

早期的原行星有较多的放射性元素,其数量由于放射性衰变,会随着时间逐渐减少。来自放射线的热、撞击和重力的压力会使原行星发生局部熔化,有助于它们逐步成为行星。在熔化的区域,较重的元素会向中心下沉,较轻的元素会上升至表面。

这种过程就是所知的行星分化,该过程解释了为什么地球、水星、金星、火星拥有一个铁元素核心,而行星的地幔及地壳中却大量含有硅元素。一些陨石的结构中显示出有些小行星也发生过分化过程。科学家认为,有一颗巨大的被称为忒伊亚的原行星,在太阳系形成的早期与地球发生碰撞,并最终形成地球和月球。

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太阳系内曾经还有一颗行星,它的名字叫做“忒伊亚”(Theia),科学家推测称这颗行星与地球发生碰撞才形成现今的月球。目前,美国宇航局发射的两个宇宙探测器计划搜寻忒伊亚的残骸物质,进而揭示月球的神秘起源之谜。

人们认为,很久以前有一颗行星在遭受巨大撞击时丧失了行星地幔,留下了铁元素行星地核,成为了我们现在看到的小行星16-Psyche。

但是,关于小行星16-Psyche是如何形成的,还存在很多问题。

巨大撞击仅仅是剥去了行星地幔,恰恰留下了行星地核,进行撞击的天体焉能如此心灵手巧?在行星分化作用之外,富含铁元素天体会不会还存在着另外一种形成机制?小行星16-Psyche有可能曾经经历过融化过程,如果确实如此的话,该小行星的冷却过程是从内到外,还是从外到内?

地球的液态外地核环绕着固态内地核旋转,导致了地磁场的产生。小行星16-Psyche是否会发生这些旋转过程并存在着磁场?除了铁元素之外,该小行星的核心还累积着其他哪些元素?同岩石或冰质小行星相比,铁质小行星表面的地质情况有何特点?

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小行星16-Psyche的金属世界

 

小行星16-Psyche位于火星和木星之间的小行星带,起初,该小行星可能是一颗行星,但在太阳系形成过程中,原本行星的一部分遭到了损毁,变成了现在的这颗小行星。

 现在,这颗小行星是太空中飞行的一大块200千米宽的金属,含有铁、镍及金、铂、铜等稀有金属。

通过研究这颗小行星,能够让我们进一步了解形成地球及类地行星的巨型暴力太空撞击事件。

研究小组正在试图研究确定,小行星16-Psyche到底是不是一颗早期行星的核心部分?该小行星有多古老?它形成的过程是否与地球地核形成的过程相似?这颗小行星的星球表面是什么样子的?

正在研发并即将发射的小行星探测器装备了相关科学设备,其中包括磁强计、多光谱成像仪、伽马射线及中子光谱仪。

如果小行星16-Psyche遭受的撞击同样发生于地球,人类将遭受灭顶之灾。

6500万年前,一颗宽度为15千米的小行星撞上了地球,导致了恐龙的灭绝。

2013年2月15日中午12时30分左右,俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法,坠落的是一颗陨石。它在穿越大气层时摩擦燃烧,发生爆炸,产生大量碎片,形成了陨石雨。在坠落区域,许多建筑的窗户玻璃破裂,该事件已造成1200多人受伤。

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2013年2月15日12时30分,一块陨石坠落在位于乌拉尔山脉东麓的车里雅宾斯克州萨特卡市附近

人类需要尽可能多地了解小行星的化学成分及物理构成,只有这样才能想出最好的方法来保卫地球。

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小行星还蕴含着宝贵的资源

 

有些小行星含有水资源或其他有价值的材料,这些小行星能够作为人类的垫脚石,帮助人类对太阳系进行研究和探索。

有些小行星会穿越地球轨道,这些小行星就成为了矿藏开发的方便对象,如果有一天地球资源耗尽,如果某一种矿藏开发方式对地球环境危害太大,我们就应当考虑到小行星上获取矿藏资源。

行星资源公司等公司及卢森堡等国家早已经扎扎实实地谋求着实现小行星采矿的理想。

即将发射的小行星16-Psyche探测器将会携带4个科学设备,以尽可能多地收集该小行星的相关信息,这些设备包括:成像相机、能够记录化学元素成分的伽马射线光谱仪、磁强计、无线电重力实验仪。

这些设备能够搜集很多关于这颗小行星的探测数据,这些数据将帮助我们研究确定,小行星16-Psyche是不是一颗早期行星的核心部分?或者仅仅是一块没有融化过的金属?

如果它确实是一颗早期行星的核心部分,那么它就能够帮助我们研究确定我们地球的地核到底含有些什么东西?

任务小组首席科学家林迪·埃尔金斯-唐东对此做了最好的归纳总结:“通过对地球之外太空世界的探测研究,能够帮助我们更好地了解地球的内部世界。”

距离地球3.7亿千米的地方有一颗价值连城的小行星。

小行星16-Psyche是一颗位于太阳系的神秘天体,NASA即将向该小行星发射探测器,科学家不久之后就将可以对该小行星进行近距离的观测研究。

NASA表示,探测器任务计划已经调整提前了,发射时间提前到2022年,抵达小行星的时间也提前为2026年。

如果能够将这颗小行星的金属矿藏运回地球,仅铁矿一项就价值10^19美元。

如此巨额价值的铁矿石如果真的运回地球,其价值之大,将摧毁地球上的大宗商品价格,并导致价值为73.7万亿美元的世界经济崩溃。

“我们向任务设计小组提出了要求,让小组成员研究一下,如果探测器发射时间提前,能不能帮助任务小组找到一条更有效率的飞行轨道,以便探测器尽早抵达这颗金属小行星,结果,任务设计小组真的做到了,他们设计了一条更好的飞行轨迹,”华盛顿NASA总部行星科学部主任吉姆·格林说。

“这将有助于尽快完成我们的科学目标,而且还能够节约成本。”

“这条新的、了不起的飞行轨迹具有无比的优势,能够让探测器以两倍快的速度抵达小行星,而且成本也更加划算,”首席研究员、亚利桑那州立大学的林迪·埃尔金斯-唐东说。

“NASA能够同意将发射时间提前,这让我们极为激动。”

“人类马上就能够看见这个迷人的金属世界了。”

飞行轨道在修改之后,不再需要依靠地球引力加速,缩短了太空飞行时间,从而提高了探测器的飞行效率。

此外,新的飞行轨道能够确保探测器远离太阳,大大减少了探测器需要装备的隔热设备数量。

2023年,该探测器仍然需要依靠火星引力进行一次轨道加速。

“新计划的调整给任务小组及整个任务带来了极大的帮助,”加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室小行星16-Psyche项目经理亨利·斯通说。

“我们的任务设计小组利用理想的发射时机,设计了更为高效的飞行轨迹,精彩地完成了工作。”

小行星16-Psyche探测器看上去很像一辆运动跑车,探测器主体相对较小,安装有高能太阳能电池阵列,该探测器的飞行速度将超过大型探测器的典型飞行速度,能够以更短的时间抵达小行星。

小行星16-Psyche探测任务的科学目标是研究行星形成的基本构件,探索收集这个全新的、从来没有探测过的未知世界的相关信息。

NASA小行星16-Psyche探测任务小组首席科学家、亚利桑那州立大学地球与空间探索学院院长林迪·埃尔金斯-唐东说:“人类知晓的该种小行星类型中,小行星16-Psyche是唯一一个位于太阳系的,人类只有通过这颗小行星,才能够研究了解行星的核心到底是什么样子。

埃尔金斯-唐东博士经过计算发现,该小行星仅铁矿一项,就价值10^19美元。

如果地球上开设有小行星矿物交易市场,如果这颗小行星的矿物能够成功运回地球,则会导致地球上的贵金属价格猛跌,政府手中持有的贵金属储备将会贬到没有价值,涉及地球矿物采矿、运输、交易等行业的公司企业也会大大贬值。最终会导致整个世界经济崩溃。  

埃尔金斯-唐东博士对加拿大环球电视网环球新闻台说:“如果我们能够从这颗金属小行星挖下一块金属并拖回地球,拖回来之后你打算干点什么?”

“你会不会想把这块太空金属藏起来并控制全球资源,就像有些公司控制钻石资源一样,由你来主宰全球的金属市场?”

“你会不会只是想把太空金属运回来,然后帮助人类永远地解决金属矿物资源短缺的问题?很明显,这些都还是不着边际的胡猜妄想。”

NASA并没有计划将这颗小行星运回地球,NASA的计划是,通过研究这颗小行星,帮助研究发现行星是如何在早期历史过程中形成分层结构的。

按照原计划,任务探测器于2023年10月发射,2025年飞越火星,2030年抵达该小行星。这个计划已经有所调整。

埃尔金斯-唐东博士说:“这颗小行星上不存在任何生命,有一种可能性认为,该小行星的物质是在太阳系早期阶段,在太阳附近很近位置形成的。”

埃尔金斯-唐东博士认为,因为距离太阳很近,热量融化了这颗小行星的铁元素,此后,这颗小行星就一直保持着最初的原始状态,直至现在。

她补充说:“我认为,我们即将看到的一切,要么极不真实极为独特,要么将震惊全人类。”

研究人员还于12月提出建议称,小行星16-Psyche可能含有水,人类在殖民火星的过程中,可以将这颗小行星作为旅途中的小店,利用该小行星来补充资源。

埃尔金斯-唐东博士说:“水可以用来制造火箭燃料,也可用于宇航员饮用,如果这颗小行星确实有水、有金属矿藏,那它就真的非常适合作为旅途中的小店了。”

来源:http://www.dailymail.co.uk

译者:朱川

责编:钟天意