L’astéroïde Psyché peut avoir autrefois eu des évents qui crachaient du métal en fusion – mais seulement s’il est chimiquement similaire à des météorites rares et riches en métaux, suggère une nouvelle étude. L’étude, publiée en ligne le 31 juillet dans le Journal de recherche géophysique : Planètespourrait expliquer pourquoi la roche spatiale possède une cape métallique inhabituelle.
L’astéroïde en forme de pomme de terre Psyché, membre de la principale ceinture d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter, est unique en ce qu’il est extrêmement brillant. Les mesures radar indiquent qu’en moyenne, sa surface reflète près d’un tiers de la lumière solaire qui l’éclaire, ce qui la rend au moins deux fois plus réfléchissante que la plupart des astéroïdes.
Cependant, cette brillance peut être principalement superficielle. En 2020, calculs impliquant des estimations mises à jour de la masse et du volume de Psyché suggérait que la densité de l’astéroïde était comprise entre 231 livres par pied cube (3 700 kilogrammes par mètre cube) et 256 livres/pied cube (4 100 kg/mètre cube). Bien que plus dense que la plupart des astéroïdes, sa densité n’est que d’environ la moitié de celle attendue si Psyché était entièrement composée de fer et de nickel. Ceci, ainsi que les données d’émission de chaleur en surface, indiquent que même si la masse de Psyché est en grande partie non métallique, l’astéroïde possède probablement une cape riche en métaux.
Les scientifiques ne savent toujours pas exactement comment Psyché a acquis ce manteau. Même si de nombreux phénomènes pourraient en être responsables, le plus favorisé à l’heure actuelle est ferrovolcanisme. « Le ferrovolcanisme est comme le volcanisme normal sauf qu’au lieu de roche en fusion, la ‘lave’ est du métal en fusion », a déclaré Courville, qui n’a pas participé à la nouvelle étude.
Suggérée pour la première fois en 2019, l’idée est qu’au cours de l’enfance de Psyché, son noyau métallique s’est solidifié de l’extérieur vers l’intérieur, le noyau interne fondu devenant progressivement plus riche en éléments plus légers. La différence de densité entre l’extérieur solide du noyau et l’intérieur fondu aurait créé suffisamment de pression pour que ce dernier puisse percer le manteau sus-jacent et la surface de l’astéroïde, créant ainsi des évents crachant du métal en fusion.
Mais le ferrovolcanisme ne peut fonctionner qu’avec des compositions chimiques spécifiques, car cela dépend grandement de la pression qui s’accumule dans le noyau interne. Les données provenant des météorites – des roches spatiales qui tombent à la surface de la Terre – aident à limiter la gamme de ces combinaisons chimiques.
Pour déterminer la chimie qui aurait pu donner naissance aux évents crachant du fer de Psyché, les auteurs de la nouvelle étude — Jaap Jorritsmaun doctorat. étudiant à l’Université de Technologie de Delft et Gagnez van Westrenen, professeur de sciences de la Terre à l’Université Vrije d’Amsterdam, a créé des modèles informatiques de l’astéroïde.
Ils considéraient que l’astéroïde avait une composition chimique similaire à celle des trois types de météorites: Chondrites EH (météorites pierreuses rares dépourvues de fer), chondrites H (météorites pierreuses courantes avec des quantités modérées de fer) et mésosidérites (météorites rares et riches en fer). Les chercheurs ont ensuite effectué des simulations pour déterminer quelle composition chimique était la plus favorable à l’apparition du ferrovolcanisme.
Les chercheurs ont découvert que la majeure partie de Psyché devait être riche en métaux comme le fer, car une faible teneur en fer conduirait à de minuscules noyaux dans lesquels la pression interne générée est insuffisante pour expulser le magma. Cela signifiait que Psyché était plus susceptible d’avoir eu du ferrovolcanisme si elle contenait de grandes quantités de mésosidérite. Les chondrites H pourraient également conduire à des rejets de métal en fusion, mais seulement si elles avaient une densité relativement élevée. En revanche, les chondrites EH ne produisaient que de minuscules noyaux dépourvus d’extérieurs riches en fer, ce qui les rendait peu susceptibles de faire partie de Psyché.
Les chercheurs s’attendent à La mission Psyché en cours de la NASA fourniront des preuves à l’appui de leurs conclusions. Prévu pour arriver à Psyché d’ici juillet 2029, le vaisseau spatial passera deux ans à photographier l’astéroïde et à collecter des données spectroscopiques. Courville a déclaré que ces instantanés révéleront si le métal de surface se trouve dans de grands affleurements ou coulées, ce qui indiquerait que du ferrovolcanisme s’est produit dans le passé de la roche spatiale.
