Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các tiểu hành tinh kim loại được cho là đã bắt đầu như những đốm sắt nóng chảy trôi nổi trong không gian. Như thể điều đó không đủ kỳ lạ, các nhà khoa học bây giờ nghĩ rằng khi kim loại nguội đi và đông cứng lại, núi lửa phun ra chất lỏng sắt có thể phun trào qua lớp vỏ sắt rắn trên bề mặt tiểu hành tinh.
Các tiểu hành tinh kim loại được cho là đã bắt đầu như những đốm sắt nóng chảy trôi nổi trong không gian. Như thể điều đó không đủ kỳ lạ, các nhà khoa học bây giờ nghĩ rằng khi kim loại nguội đi và đông cứng lại, núi lửa phun ra chất lỏng sắt có thể phun trào qua lớp vỏ sắt rắn trên bề mặt tiểu hành tinh.
Kịch bản này xuất hiện từ một phân tích của các nhà khoa học hành tinh tại UC Santa Cruz, cuộc điều tra đã được thúc đẩy một phần bởi kế hoạch của NASA là phóng tàu thăm dò tới Psyche, tiểu hành tinh kim loại lớn nhất trong hệ mặt trời. Francis Nimmo, giáo sư khoa học Trái đất và hành tinh, cho biết ông quan tâm đến thành phần của các tiểu hành tinh kim loại được chỉ ra bởi các phân tích về thiên thạch sắt, vì vậy ông đã cùng nghiên cứu sinh Jacob Jacobs làm việc trên một số mô hình đơn giản về cách các tiểu hành tinh được làm mát và hóa rắn.
“Một ngày nọ, anh ấy quay sang tôi và nói,” Tôi nghĩ những điều này sẽ nổ ra “, Nimmo nói. “Tôi chưa bao giờ nghĩ về nó trước đây, nhưng nó có ý nghĩa bởi vì bạn có một chất lỏng nổi bên dưới lớp vỏ dày đặc, vì vậy chất lỏng sẽ muốn lên đến đỉnh.”
Các nhà nghiên cứu đã mô tả những phát hiện của họ trong một bài báo đã được chấp nhận để công bố trong Thư nghiên cứu địa vật lý .
Các tiểu hành tinh kim loại có nguồn gốc từ sớm trong lịch sử hệ mặt trời khi các hành tinh bắt đầu hình thành. Một protoplanet hoặc “hành tinh” liên quan đến một vụ va chạm thảm khốc có thể bị tước bỏ lớp ngoài đá của nó, làm lộ ra lõi nóng chảy và rất giàu sắt. Trong không gian lạnh lẽo, khối kim loại lỏng này sẽ nhanh chóng bắt đầu nguội dần và đông cứng lại.
“Trong một số trường hợp, nó sẽ kết tinh từ trung tâm ra ngoài và sẽ không có núi lửa, nhưng một số sẽ kết tinh từ trên xuống, vì vậy bạn sẽ có được một tấm kim loại rắn trên bề mặt với kim loại lỏng bên dưới”, Nimmo nói.
Đối với những gì các núi lửa sắt sẽ trông như thế nào, Áp-ra-ham cho biết nó phụ thuộc vào thành phần của sự tan chảy. “Nếu nó chủ yếu là sắt nguyên chất, thì bạn sẽ có những đợt phun trào bề mặt có độ nhớt thấp lan ra trong các tấm mỏng, vì vậy không có gì giống như dòng dung nham dày, nhớt mà bạn nhìn thấy trên Hawaii”, ông nói. “Ở một thái cực khác, nếu có các nguyên tố ánh sáng trộn lẫn và các khí mở rộng nhanh chóng, bạn có thể có núi lửa nổ để lại các hố trên bề mặt.”
Nhiệm vụ Psyche của NASA dự kiến sẽ khởi động vào năm 2022 và chạm tới tiểu hành tinh vào năm 2026. Dấu hiệu của núi lửa trong quá khứ mà các nhà nghiên cứu có thể tìm kiếm bao gồm các biến thể về màu sắc hoặc thành phần vật chất trên bề mặt, và có thể có các đặc điểm trông giống như lỗ thông núi lửa. Các nón núi lửa lớn có lẽ là không thể, ông Abraham nói.
Thật không may, vì các tiểu hành tinh kim loại sẽ đông cứng khá nhanh sau khi hình thành, nên đã có rất nhiều thời gian (hàng tỷ năm) cho bất kỳ đặc điểm bề mặt nào của núi lửa bị suy thoái. “Không rõ bây giờ nó trông như thế nào”, ông Abraham nói.
Các nhà nghiên cứu cho biết cơ hội tốt nhất để tìm ra bằng chứng về sự lên men trên các tiểu hành tinh kim loại có thể thực sự đến từ việc nghiên cứu các thiên thạch sắt đã có trong các bộ sưu tập trên Trái đất.
“Có rất nhiều thiên thạch kim loại này, và bây giờ chúng tôi biết những gì chúng tôi đang tìm kiếm, chúng tôi có thể tìm thấy bằng chứng về núi lửa trong đó,” Nimmo nói. “Nếu vật chất phun trào lên bề mặt, nó sẽ nguội rất nhanh, điều này sẽ được phản ánh trong thành phần của thiên thạch. Và nó có thể có những lỗ hổng trên nó do khí thoát ra.”
Khi họ trình bày những phát hiện của họ tại một Hội nghị Khoa học về Mặt trăng và Hành tinh gần đây, Áp-ra-ham và Nimmo đã phát hiện ra rằng một nhóm nghiên cứu khác đã độc lập đưa ra kết luận tương tự về khả năng của đá vôi.
“Đó không phải là một ý tưởng gây sốc, nhưng chúng tôi chưa bao giờ nghĩ về núi lửa sắt trước đây, vì vậy đó là điều mới mẻ và thú vị để điều tra”, ông Abrahams nói.
Nghiên cứu này được NASA hỗ trợ một phần.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Santa Cruz . Bản gốc được viết bởi Tim Stephens. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.