Nuevo modelado informático 2-D y 3-D de impactos en el asteroide Psyche, el asteroide más grande del cinturón principal, indican que probablemente sea de composición metálica y porosa, algo así como un montón de escombros cósmicos voladores. Sabiendo que esto será fundamental para la próxima misión de asteroides de la NASA, Psique:viaje a un mundo de metal, que se lanza en 2022.

"Esta misión será la primera en visitar un asteroide metálico, y cuanto más nosotros, la comunidad científica, conocer Psyche antes de su lanzamiento, lo más probable es que la misión tenga las herramientas más adecuadas para examinar Psyche y recopilar datos, "dijo Wendy K. Caldwell, Los Alamos National Laboratory Chick Keller Postdoctoral Fellow y autor principal de un artículo publicado recientemente en la revista Icarus. "La psique es un cuerpo interesante de estudiar porque es probable que sea el remanente de un núcleo planetario que se interrumpió durante la etapa de acreción, y podemos aprender mucho sobre la formación planetaria de Psyche si de hecho es principalmente metálico ".

Modelar estructuras de impacto en Psyche contribuye a nuestra comprensión de los cuerpos metálicos y cómo los procesos de cráteres en objetos metálicos grandes difieren de aquellos en cuerpos rocosos y helados. ella anotó.

El equipo proporciona los primeros modelos 3-D de la formación del cráter de impacto más grande de Psyche, y es el primer trabajo que utiliza modelos de cráteres de impacto para informar la composición de los asteroides. Los modelos 2-D y 3-D indican un ángulo de impacto oblicuo donde un objeto entrante habría golpeado la superficie del asteroide, deformando Psyche de una manera muy específica y predecible, dados los posibles materiales involucrados.

Los metales se deforman de manera diferente a otros materiales de asteroides comunes, como los silicatos, y los impactos en objetivos de composición similar a Psyche deberían resultar en cráteres similares a los observados en Psyche.

Un video de animación que utiliza la salida de simulación del equipo muestra un escenario de impacto teórico que podría haber llevado al cráter más grande de Psyche. La simulación muestra cómo se expulsa algo de material al espacio después del impacto y revela la etapa de modificación del cráter, donde el área de impacto muestra el material dañado resultante.

"Nuestra capacidad para modelar el impacto a través de la etapa de modificación es esencial para comprender cómo se forman los cráteres en los cuerpos metálicos, "Dijo Caldwell." En las primeras etapas de la formación del cráter, el material objetivo se comporta como un fluido. En la etapa de modificación, sin embargo, la resistencia del material objetivo juega un papel clave en la forma en que el material que no se expulsa 'se asienta' en el cráter ".

Los resultados de los investigadores corroboran estimaciones sobre las composiciones de Psyche basadas en técnicas de medición observacional. De particular interés es el material que proporcionó la mejor combinación, Monel. Monel es una aleación a base de mineral del cráter Sudbury, una estructura de impacto en Canadá. Se cree que el mineral proviene del impactador que formó el cráter, lo que significa que es probable que el mineral en sí tenga orígenes extraterrestres. Los éxitos del modelado con Monel demuestran que la composición del material de Psyche se comporta de manera similar en condiciones de choque a los metales extraterrestres.

La herramienta de modelado utilizada en el trabajo, ejecutar en una supercomputadora de Los Alamos, era el hidrocódigo FLAG, previamente demostrado ser efectivo en el modelado de cráteres de impacto y una opción ideal para modelar la formación de cráteres en Psyche. Basado en la velocidad de impacto probable, gravedad local, y estimaciones de densidad aparente, la formación del cráter más grande de Psyche probablemente estuvo dominada por la fuerza en lugar de la gravedad, Dijo Caldwell.

"Es increíble lo que podemos lograr con los recursos del laboratorio, "Caldwell señaló." Nuestras supercomputadoras son algunas de las más poderosas del mundo, y para grandes problemas como impactos de asteroides, realmente confiamos en nuestras herramientas de modelado numérico para complementar los datos de observación ".