il y a 4,5 milliards d'années dans la violence, environnement à grande vitesse du système solaire primitif, une protoplanète à peu près de la taille de Mars a été impliquée dans une série de collisions féroces avec d'autres grands corps planétaires.

Un certain nombre d'impacts puissants ont dépouillé la planète de son manteau rocheux, laissant un noyau de nickel-fer exposé. Après d'autres coups, des morceaux de métal qui se sont détachés ont été jetés dans l'espace - la destination finale pour certains serait la Terre.

Cette, les scientifiques croient, est l'histoire de Psyché. Maintenant un monde de métal froid dans la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, l'astéroïde - du nom de la déesse grecque de l'âme - offre une vision unique de l'histoire violente des collisions et de l'accrétion qui ont créé les planètes telluriques.

Recherche publiée dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes a aidé à obtenir 450 millions de dollars de financement de la NASA pour qu'un satellite aille hardiment là où aucun satellite n'a été auparavant; en mission à Psyché.

L'étude, dirigé par un boursier du St John's College, Cambridge, Dr James Bryson, révèle les messages magnétiques cachés dans un groupe rare de météorites métalliques qui, selon les scientifiques, proviennent de Psyché. Les résultats indiquent que Psyché avait un champ magnétique fort et instable et soutiennent l'hypothèse que l'astéroïde est un noyau planétaire exposé qui s'est refroidi rapidement en raison de l'absence d'un manteau rocheux. Ces conclusions sur Psyché, atteint dans le laboratoire, va maintenant être testé par une mission éponyme dans l'espace.

Le satellite Psyche orbitera autour de l'astéroïde tout en recueillant des données. S'il s'avère correct, une équipe pan-institutionnelle de scientifiques dirigée par le professeur Lindy Elkins-Tanton de l'Arizona State University, auront l'opportunité de mesurer directement un noyau métallique comme ceux qui se trouvent à des profondeurs et des conditions inaccessibles au sein des planètes telluriques, y compris la Terre. L'exploration de ce monde inconnu fournira aux chercheurs un aperçu remarquable des éléments constitutifs de la formation des planètes et permettra aux scientifiques et au public de voir, pour la première fois, un monde fait de métal plutôt que de glace, roche ou gaz.

L'étude des messages magnétiques dans les météorites peut fournir des informations importantes sur leur corps parent. Comme un disque dur, les météorites stockent des informations magnétiques et peuvent révéler si l'objet dont elles proviennent a généré un champ magnétique et, dans l'affirmative, à quoi ressemblait ce champ.

Dans le cas de Psyché, découvrir le champ magnétique qu'il générait autrefois permettrait aux chercheurs de déduire des conclusions importantes sur ses propriétés et sa formation, telles que comment et à quelle vitesse il s'est refroidi et solidifié.

Les indices contenus dans les météorites riches en métaux, cependant, étaient considérés comme impossibles à déchiffrer. En effet, les météorites métalliques sont principalement constituées de gros morceaux de fer - un matériau avec une mémoire magnétique médiocre que les ingénieurs éviteraient bien lors de la construction d'un ordinateur.

Cela a changé lorsque pendant son doctorat, Bryson a développé une technique d'imagerie détaillée pionnière pour lire la mémoire magnétique cachée des météorites métalliques. « Après avoir développé la technique, Je parlais de mon travail lors d'une conférence l'année dernière lorsque j'ai été approché par des membres de l'équipe Psyché. Ils avaient un groupe de météorites supposées provenir de Psyché en raison de leur composition élémentaire et de la vitesse à laquelle elles s'étaient refroidies. Ils m'ont demandé de les analyser en labo pour voir ce qu'ils pouvaient nous dire sur l'astéroïde, " a déclaré Bryson.

Caché dans la masse de fer des météorites, Bryson a identifié de minuscules particules d'un métal appelé tétrataénite. Ce matériau est magnétiquement beaucoup plus stable que le fer et est capable de contenir une mémoire magnétique remontant à des milliards d'années. La lecture de la tétrataénite était un défi car les particules mesuraient entre 10 et 100 nanomètres (un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre). Cependant, en utilisant un grand anneau d'aimants appelé synchrotron qui envoie des électrons à une vitesse proche de la lumière, Bryson a pu produire des faisceaux intenses de rayons X qui lui ont permis d'imager les particules et de mesurer l'aimantation à l'échelle nanométrique du métal météorique.

En outre, Bryson a ensuite effectué des mesures plus conventionnelles du magnétisme de minuscules morceaux de roche contenus dans certaines des météorites à l'aide d'un magnétomètre.

Les résultats étaient cohérents avec la théorie selon laquelle Psyché est un noyau métallique exposé car ils suggèrent que l'astéroïde s'est refroidi très rapidement, quelque chose que les scientifiques s'attendraient à observer dans un noyau dépouillé de son manteau protecteur. Les météorites contenaient le souvenir d'un champ magnétique intense, bien plus fort que celui de la Terre. Les champs magnétiques planétaires sont produits par les mouvements de barattage des métaux liquides dans le noyau d'une planète qui conduisent l'électricité et ont une charge électrique. Un refroidissement plus rapide génère de forts courants de convection qui poussent le noyau liquide à tourbillonner plus rapidement et produisent un champ magnétique plus puissant.

Les secrets livrés par les météorites suggéraient également que le champ magnétique de Psyché était volatile, une autre propriété compatible avec un refroidissement rapide. Lorsqu'il y a un mouvement vigoureux de métal liquide dans un noyau causé par un refroidissement rapide, les positions du nord magnétique et du sud magnétique sont instables et peuvent s'intervertir. Les météorites contenaient un enregistrement d'être magnétisé dans différentes directions à des moments distincts, soutenant l'idée que le champ magnétique de Psyché alternait dans sa polarité.

Les preuves des météorites indiquent également que, contrairement au processus de refroidissement actuellement en cours dans le noyau terrestre, La psyché s'est refroidie de l'extérieur vers l'intérieur. "Dans le cas du noyau de la Terre, il y a beaucoup de pression de la roche dans le manteau au-dessus de laquelle son centre se solidifie en premier. En l'absence de manteau, un noyau est plus susceptible de commencer à se solidifier à la surface. C'est passionnant parce que nous n'avons jamais été en mesure d'étudier à quoi ressemble ce processus. Depuis que Psyché s'est refroidie si vite, la mission offre la possibilité d'étudier toute une vie d'activité planétaire", a déclaré Bryson.

Au cours de la mission Psyché, un magnétomètre composé de deux capteurs de champ magnétique à haute sensibilité identiques sera attaché au satellite pour détecter et mesurer le champ magnétique résiduel de l'astéroïde. D'autres instruments mesureront également le champ de gravité et la composition élémentaire de Psyché.

La mission, qui a été choisi par la NASA en janvier 2017, est prévu pour être lancé en octobre 2023. Il faudra six ans pour se rendre à l'astéroïde à l'aide de la propulsion solaire-électrique, arrivée en 2030. Une fois sur place, le satellite sera en orbite autour du monde des métaux pendant 12 mois, effectuer ses opérations à partir de quatre orbites intermédiaires et renvoyer un flux d'images et de données vers la Terre. Le satellite s'écrasera alors sur Psyché, mettre fin à la mission.