وكشفت الدراسة التي أجراها باحثون من جامعتي براون وبوردو أن الكويكب "سايكي 16"، الذي تعتزم ناسا زيارته بمركبة فضائية في عام 2026، قد يكون أقل ثقلا وأكثر صلابة مما توقعه العلماء سابقا.
ويعد "سايكي 16"، الذي يدور حول الشمس في حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري، هو أكبر الكويكبات من النوع M، والتي تتكون أساسا من الحديد والنيكل على عكس صخور السيليكات التي تشكل معظم الكويكبات الأخرى. ولكن عند مشاهدته من الأرض، يرسل "سايكي 16" إشارات مختلطة حول تكوينها.
ويخبر الضوء الذي يعكسه العلماء أن السطح عبارة عن معدن في الغالب. وقد أدى ذلك إلى تخمين أن "سايكي 16" قد يكون اللب الحديدي المكشوف لجسم كوكبي بدائي، وهو جسم تحطمت قشرته الصخرية وغطاؤه بسبب اصطدام قديم.
ومع ذلك، فإن قياسات كتلة "سايكي 16" وكثافتها تخبرنا بقصة مختلفة. وتشير الطريقة التي تسحب بها الجاذبية الأجسام المجاورة إلى أن "سايكي 16" أقل كثافة بكثير مما ينبغي أن تكون عليه كتلة ضخمة من الحديد.
ولذلك، إذا كان الكويكب بالفعل معدنا بالكامل، فيجب أن يكون شديد المسامية (خاصية في الصخور والأتربة تصف كمية المسامات نسبة لباقي المادة)، يشبه إلى حد ما كرة عملاقة من الصوف الصلب مع أجزاء متساوية من الفراغ والمعدن الصلب.
وقالت فيونا نيكولز فليمينغ، الحاصلة على درجة الدكتوراه في جامعة براون والمؤلفة الرئيسية للدراسة: "ما أردنا فعله بهذه الدراسة هو معرفة ما إذا كان من الممكن لجسم حديدي بحجم سايكي 16 أن يحافظ على مسامية تقارب 50%. ووجدنا أن هذا غير مرجح للغاية".
وعملت نيكولز فليمينغ مع أليكس إيفانز، الأستاذ المساعد في جامعة براون، والأساتذة بجامعة بيرديو براندون جونسون ومايكل سوري، حيث ابتكر الفريق نموذجا حاسوبيا، بناء على الخصائص الحرارية المعروفة للحديد المعدني، لتقدير كيفية تطور مسامية جسم حديدي كبير بمرور الوقت.
ويوضح النموذج أنه لكي تظل درجة حرارة "سايكي 16" عالية المسامية، يجب أن تبرد إلى أقل من 800 كلفن بعد وقت قصير جدا من تكوينها.
وعند درجات حرارة أعلى من ذلك، سيكون الحديد مرنا جدا لدرجة أن جاذبية "سايكي 16" نفسها كانت ستؤدي إلى انهيار معظم مساحة المسام داخل كتلته.
واستنادا إلى ما هو معروف عن الظروف في النظام الشمسي المبكر، يقول الباحثون إنه من غير المحتمل أن يكون جسم بحجم "سايكي 16" - يبلغ قطره نحو 140 ميلا، برد بهذه السرعة.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن أي حدث قد يضيف المسامية إلى "سايكي 16" بعد تكوينه - تأثير هائل على سبيل المثال - من المحتمل أيضا أن يسخن الكويكب احتياطيا فوق 800 كلفن. ولذلك من غير المرجح أن تستمر أي مسامية تم إدخالها حديثا.
وخلص الباحثون إلى أن النتائج مجتمعة تشير إلى أن "سايكي 16" ربما ليس جسما مساميا مصنوعا من الحديد بالكامل. وعلى الأرجح، يحتوي على مكون صخري مخفي يقلل كثافته.
ويقول الباحثون إن هناك القليل من التفسيرات المحتملة لشرح سبب كون سطح الكويكب يبدو معدنيا للغاية عند رؤيته من الأرض إذا كان يحتوي على مكون صخري.
ويتمثل أحد هذه الاحتمالات في البراكين الحديدية، البراكين التي تقذف الحديد. ويقول الباحثون إنه من الممكن أن يكون "سايكي 16" في الواقع جسما متمايزا بغطاء صخري ولب حديدي. لكن النشاط البركاني الحديدي على نطاق واسع أدى بكميات كبيرة من نواة "سايكي16" إلى السطح، ووضع طلاء حديديا فوق الوشاح الصخري.
وأظهرت دراسة سابقة أجراها جونسون وإيفانز أن البراكين الحديدية ممكنة على جسم مثل "سايكي 16".
وسيحصل العلماء قريبا على صورة أكثر وضوحا لهذا الكويكب الغامض، حيث تخطط ناسا، في وقت لاحق من هذا العام، لإطلاق مركبة فضائية تلتقي نحو "سايكي 16"، والتي ستصل إلى وجهتها في حزام الكويكبات، بعد رحلة تستمر أربع سنوات.
المصدر: ساينس ديلي