Hace 4.500 millones de años en los violentos, entorno de alta velocidad del sistema solar temprano, un protoplaneta aproximadamente del tamaño de Marte estuvo involucrado en una serie de feroces colisiones con otros grandes cuerpos planetarios.

Varios impactos poderosos despojaron al planeta de su manto rocoso, dejando un núcleo de níquel-hierro expuesto. Después de más golpes, Se arrojaron al espacio piezas de metal desprendidas; el destino final para algunos sería la Tierra.

Esta, los científicos creen, es la historia de Psyche. Ahora un mundo de metal frío en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, el asteroide, que lleva el nombre de la diosa griega del alma, ofrece una visión única de la violenta historia de colisiones y acreción que crearon los planetas terrestres.

Investigación publicada en Cartas de ciencia terrestre y planetaria ha ayudado a asegurar $ 450 millones de fondos de la NASA para que un satélite llegue con valentía a donde ningún satélite ha estado antes; en una misión a Psyche.

El estudio, dirigido por un miembro del St John's College, Cambridge, Dr. James Bryson, revela los mensajes magnéticos ocultos en un grupo raro de meteoritos metálicos que los científicos creen que son de Psyche. Los resultados indican que Psyche tenía un campo magnético fuerte e inestable y apoyan la hipótesis de que el asteroide es un núcleo planetario expuesto que se enfrió rápidamente debido a la ausencia de un manto rocoso. Estas conclusiones sobre Psyche, alcanzado en el laboratorio, ahora será probado por una misión homónima al espacio exterior.

El satélite Psyche orbitará el asteroide mientras recopila datos. Si se prueba correcto, un equipo paninstitucional de científicos dirigido por la profesora Lindy Elkins-Tanton de la Universidad Estatal de Arizona, tendrá la oportunidad de medir directamente un núcleo metálico como los que se encuentran a profundidades y condiciones inaccesibles dentro de los planetas terrestres, incluida la Tierra. Explorar este mundo desconocido proporcionará a los investigadores una visión notable de los componentes básicos de la formación de planetas y permitirá a los científicos y al público ver, por primera vez, un mundo hecho de metal en lugar de hielo, roca o gas.

El estudio de los mensajes magnéticos en los meteoritos puede proporcionar información importante sobre su cuerpo padre. Como un disco duro Los meteoritos almacenan información magnética y pueden revelar si el objeto del que provienen generó un campo magnético y, de ser así, cómo era ese campo.

En el caso de Psyche, conocer el campo magnético que generó una vez permitiría a los investigadores inferir conclusiones importantes sobre sus propiedades y formación, como cómo y a qué velocidad se enfrió y solidificó.

Las pistas contenidas en los meteoritos ricos en metales, sin embargo, se pensaba que eran imposibles de descifrar. Esto se debe a que los meteoritos metálicos están hechos principalmente de grandes trozos de hierro, un material con una memoria magnética deficiente del que los ingenieros se mantendrían alejados al construir una computadora.

Esto cambió cuando durante su doctorado, Bryson desarrolló una técnica pionera de imágenes detalladas para leer la memoria magnética oculta de los meteoritos metálicos. "Después de desarrollar la técnica, Estaba hablando de mi trabajo en una conferencia el año pasado cuando los miembros del equipo de Psyche se me acercaron. Tenían un grupo de meteoritos que se pensaba que eran de Psyche debido a su composición elemental y la velocidad a la que se habían enfriado. Me pidieron que los analizara en el laboratorio para ver qué podían decirnos sobre el asteroide, "dijo Bryson.

Escondido dentro de la masa de hierro de los meteoritos, Bryson identificó pequeñas partículas de un metal llamado tetrataenita. Este material es magnéticamente mucho más estable que el hierro y es capaz de contener una memoria magnética que se remonta a miles de millones de años. Leer la tetrataenita fue un desafío porque las partículas medían entre 10 y 100 nanómetros (un nanómetro es una milmillonésima parte de un metro). Sin embargo, usando un gran anillo de imanes llamado sincrotrón que dispara electrones a una velocidad cercana a la de la luz, Bryson pudo producir intensos haces de rayos X que le permitieron obtener imágenes de las partículas y medir la magnetización a nanoescala del metal meteórico.

Además, Luego, Bryson llevó a cabo mediciones más convencionales del magnetismo de pequeños trozos de roca contenidos en algunos de los meteoritos utilizando un magnetómetro.

Los resultados fueron consistentes con la teoría de que Psyche es un núcleo de metal expuesto, ya que sugieren que el asteroide se enfrió muy rápidamente. algo que los científicos esperarían observar en un núcleo despojado de su manto protector. Los meteoritos contenían el recuerdo de un intenso campo magnético, mucho más fuerte que la de la Tierra. Los campos magnéticos planetarios son producidos por los movimientos de batido de metales líquidos en el núcleo de un planeta que conducen la electricidad y tienen carga eléctrica. Un enfriamiento más rápido genera fuertes corrientes de convección que hacen que el núcleo líquido se arremolina más rápido y produzca un campo magnético más potente.

Los secretos revelados por los meteoritos también sugirieron que el campo magnético de Psyche era volátil, otra propiedad consistente con un enfriamiento rápido. Cuando hay un movimiento vigoroso de metal líquido en un núcleo causado por un enfriamiento rápido, las posiciones del norte magnético y del sur magnético son inestables y pueden intercambiarse. Los meteoritos contenían un registro de magnetización en diferentes direcciones en distintos momentos, lo que apoya la idea de que el campo magnético de Psyche alternaba en su polaridad.

La evidencia de los meteoritos también indica que, a diferencia del proceso de enfriamiento actualmente en curso en el núcleo de la Tierra, Psique se enfrió de afuera hacia adentro. "En el caso del núcleo de la Tierra, hay mucha presión de la roca en el manto por encima de lo cual está causando que su centro se solidifique primero. En ausencia de un manto, es más probable que un núcleo comience a solidificarse en la superficie. Esto es emocionante porque nunca hemos podido estudiar cómo es este proceso. Dado que Psyche se enfrió tan rápido, la misión ofrece la oportunidad de estudiar toda una vida de actividad planetaria ", dijo Bryson.

Durante la misión Psyche, se conectará al satélite un magnetómetro compuesto por dos sensores idénticos de campo magnético de alta sensibilidad para detectar y medir el campo magnético remanente del asteroide. Otros instrumentos también medirán el campo gravitatorio y la composición elemental de Psyche.

La misión, que fue elegido por la NASA en enero de 2017, está previsto que se lance en octubre de 2023. Se necesitarán seis años para viajar al asteroide utilizando propulsión solar-eléctrica, llegando en 2030. Una vez allí, el satélite orbitará el mundo del metal durante 12 meses, realizando sus operaciones desde cuatro órbitas de puesta en escena y enviando un flujo de imágenes y datos a la Tierra. El satélite chocará contra Psyche, poniendo fin a la misión.