L'astéroïde métallique Psyché a mystifié les scientifiques car il est moins dense qu'il ne devrait l'être, compte tenu de sa composition fer-nickel. Maintenant, une nouvelle théorie pourrait expliquer la faible densité et la surface métallique de Psyché.

Contrairement à la plupart des astéroïdes, La psyché semble être composée en grande partie de fer et de nickel au lieu de gravats rocheux. On pense que les astéroïdes riches en métaux se sont formés lorsque des planétésimaux primordiaux sont entrés en collision, enlever une grande partie du matériau extérieur et laisser les noyaux métalliques intérieurs, qui a ensuite refroidi et solidifié de l'extérieur vers l'intérieur. Pendant ce processus de refroidissement, un alliage de poches de fer fondues résiduelles, le nickel et les éléments plus légers comme le soufre, aurait pu couler à la surface à travers des fissures remplies de fluide appelées digues, enduire un dessus, couche rocheuse.

"Nous appelons collectivement ces processus 'ferrovolcanisme, '", a déclaré Brandon C. Johnson, professeur agrégé de sciences de la terre et de l'atmosphère à l'Université Purdue.

La théorie est détaillée dans un article de recherche paru dans la revue Astronomie de la nature le lundi (16 septembre). Le document a été co-écrit par Johnson; Michael M. Sori, un chercheur associé au laboratoire lunaire et planétaire de l'Université de l'Arizona; et Alexander J. Evans, un professeur assistant de la terre, environnemental, et les sciences planétaires à l'Université Brown.

On pense que les météorites appelées pallasites sont un mélange de matériau de noyau et de manteau, peut-être mélangés par le ferrovolcanisme. Les poches de métal liquide, mélangé avec du soufre, sont moins denses que les matériaux solides environnants, produisant une « pression excessive, " provoquant éventuellement la propagation de dykes et permettant au ferrovolcanisme de se produire.

Les chercheurs ont déterminé jusqu'où ces digues devraient se propager pour rendre le volcanisme possible.

"Nos calculs suggèrent que des éruptions ferrovolcaniques peuvent être possibles pour de petits, corps riches en métaux, en particulier pour les fontes riches en soufre et les corps dont le manteau est plus mince qu'environ 35 kilomètres ou les corps où le manteau a été localement aminci par de grands cratères d'impact, " a déclaré Johnson.

Une prochaine mission spatiale de la NASA vers Psyché aidera les scientifiques à tester cette théorie. Les éruptions ferrovolcaniques pourraient expliquer la faible densité de Psyché, qui existe malgré le radar et d'autres preuves scientifiques d'une composition de surface métallique. Psyché, le plus gros astéroïde métallique connu du système solaire, est situé dans la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter. Sa densité est estimée à seulement environ la moitié de celle d'une météorite de fer.

Les chercheurs pensent que l'astéroïde pourrait être composé de deux couches, où un noyau métallique est entouré d'un manteau de faible densité de matériau rocheux.

"Le ferrovolcanisme a peut-être transporté des matériaux de noyau à la surface, provoquant les détections radar de métal, " a déclaré Johnson.

La recherche est en cours, avec des travaux futurs exploitant une modélisation plus sophistiquée pour étudier comment le ferrovolcanisme pourrait se produire, et peut-être sonder l'évolution de Psyché.

Aucun vaisseau spatial n'a encore visité un astéroïde métallique, et le concept de ferrovolcanisme est basé sur des modèles mathématiques. La NASA prévoit de lancer la sonde spatiale en 2022. La mission pourrait permettre aux scientifiques de confirmer la théorie et de répondre aux questions sur le rôle des astéroïdes métalliques dans l'évolution du système solaire.