L'astéroïde métallique largement étudié connu sous le nom de 16 Psyche a longtemps été considéré comme le noyau de fer exposé d'une petite planète qui ne s'est pas formée pendant les premiers jours du système solaire. Mais de nouvelles recherches menées par l'Université d'Arizona suggèrent que l'astéroïde pourrait ne pas être aussi métallique ou dense qu'on le pensait autrefois, et fait allusion à une histoire d'origine très différente.

Les scientifiques s'intéressent à 16 Psyché car si ses origines présumées sont vraies, ce serait l'occasion d'étudier de près un noyau planétaire exposé. La NASA devrait lancer sa mission Psyche en 2022 et arriver sur l'astéroïde en 2026.

L'étudiant de premier cycle de l'UArizona, David Cantillo, est l'auteur principal d'un nouvel article publié dans Le Journal des sciences planétaires qui propose 16 Psyche c'est 82,5% de métal, 7 % de pyroxène à faible teneur en fer et 10,5 % de chondrite carbonée qui ont probablement été libérés par les impacts d'autres astéroïdes. Cantillo et ses collaborateurs estiment que la densité apparente de 16 Psyché, également connue sous le nom de porosité, qui fait référence à la quantité d'espace vide qui se trouve dans son corps - est d'environ 35%.

Ces estimations diffèrent des analyses antérieures de la composition de 16 Psyche qui ont conduit les chercheurs à estimer qu'elle pourrait contenir jusqu'à 95 % de métal et être beaucoup plus dense.

"Cette baisse de la teneur en métal et de la densité apparente est intéressante car elle montre que 16 Psyche est plus modifié qu'on ne le pensait auparavant, " a déclaré Cantillo.

Plutôt que d'être un noyau exposé intact d'une planète primitive, il pourrait en fait être plus proche d'un tas de décombres, semblable à un autre astéroïde soigneusement étudié :Bennu. UArizona dirige l'équipe de mission scientifique de la mission OSIRIS-REx de la NASA, qui a récupéré un échantillon de la surface de Bennu qui revient maintenant sur Terre.

"La psyché comme un tas de décombres serait très inattendu, mais nos données continuent de montrer des estimations de faible densité malgré sa teneur élevée en métal, " a déclaré Cantillo.

L'astéroïde 16 Psyché a à peu près la taille du Massachusetts, et les scientifiques estiment qu'il contient environ 1% de tout le matériel de la ceinture d'astéroïdes. Repéré pour la première fois par un astronome italien en 1852, c'était le 16e astéroïde jamais découvert.

"Avoir une teneur en métal inférieure à ce que l'on pensait autrefois signifie que l'astéroïde aurait pu être exposé à des collisions avec des astéroïdes contenant les chondrites carbonées les plus courantes, qui a déposé une couche superficielle que nous observons, " a déclaré Cantillo. Cela a également été observé sur l'astéroïde Vesta par le vaisseau spatial Dawn de la NASA.

L'astéroïde 16 Psyché a été estimé à 10 $, 000 quadrillions (c'est 10 $, 000 suivi de 15 autres zéros), mais les nouvelles découvertes pourraient légèrement dévaluer l'astéroïde riche en fer.

"C'est le premier article à imposer des contraintes spécifiques sur son contenu de surface. Les premières estimations étaient un bon début, mais cela affine un peu plus ces chiffres, " a déclaré Cantillo.

L'autre astéroïde bien étudié, Bennou, contient beaucoup de chondrite carbonée et a une porosité de plus de 50%, qui est une caractéristique classique d'un tas de gravats.

Une telle porosité élevée est courante pour des objets relativement petits et de faible masse tels que Bennu - qui n'est aussi grand que l'Empire State Building - car un faible champ gravitationnel empêche les roches et les rochers de l'objet d'être trop serrés. Mais pour qu'un objet de la taille de 16 Psyché soit si poreux, c'est inattendu.

"L'opportunité d'étudier un noyau exposé d'un planétésimal est extrêmement rare, c'est pourquoi ils envoient la mission spatiale là-bas, " Cantillo a dit, "mais notre travail montre que 16 Psyche est beaucoup plus intéressant que prévu."

Les estimations antérieures de la composition de 16 Psyche ont été faites en analysant la lumière du soleil réfléchie par sa surface. Le motif de la lumière correspondait à celui d'autres objets métalliques. Cantillo et ses collaborateurs ont plutôt recréé le régolithe de 16 Psyché, ou matériau de surface rocheuse meuble, en mélangeant différents matériaux dans un laboratoire et en analysant les motifs lumineux jusqu'à ce qu'ils correspondent aux observations de l'astéroïde au télescope. Il n'y a que quelques laboratoires dans le monde qui pratiquent cette technique, y compris le UArizona Lunar and Planetary Laboratory et le Johns Hopkins Applied Physics Laboratory dans le Maryland, où Cantillo a travaillé pendant ses études secondaires.

"J'ai toujours été intéressé par l'espace, " dit Cantillo, qui est également président du UArizona Astronomy Club. "Je savais que les études d'astronomie seraient lourdes sur les ordinateurs et l'observation, mais j'aime faire un travail plus pratique, Je voulais donc relier mes études à la géologie d'une manière ou d'une autre. Je fais une majeure en géologie et une mineure en sciences planétaires et en mathématiques."

"L'article de David est un exemple du travail de recherche de pointe effectué par nos étudiants de premier cycle, " a déclaré le co-auteur de l'étude Vishnu Reddy, professeur agrégé de sciences planétaires qui dirige le laboratoire dans lequel travaille Cantillo. « C'est aussi un bel exemple de collaboration entre étudiants de premier cycle, étudiants diplômés, stagiaires postdoctoraux et le personnel de mon laboratoire. »

Les chercheurs pensent également que le matériau carboné à la surface de 16 Psyche est riche en eau, ils travailleront donc ensuite à fusionner les données des télescopes au sol et des missions spatiales vers d'autres astéroïdes pour aider à déterminer la quantité d'eau présente.