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灵魂：金属世界任务目标'铁火山'

到目前为止，我们用机器人太空船参观的世界主要由岩石，冰和天然气组成。

但是，由于2022年发射的美国国家航空航天局任务将访问一个被认为主要由金属制成的物体。

16 Psyche是小行星带的一部分 - 行星残骸的庞大质量，它们在火星和木星之间绕太阳公转

大约相当于美国马萨诸塞州的大小，Psyche是科学界最大的金属小行星。

但这个200公里宽的金属世界是如何形成的呢？

由于行星构建块在早期的太阳系中连接在一起形成越来越大的物体，一些变得如此庞大和炎热，以至于它们融化了。这个过程称为分化，允许较重的成分如铁沉入内部。

这导致一些物体，如地球，在铁镍核心周围形成岩石地壳和地幔。核心是我们行星磁场的来源，它可以保护大气层免受空间带电粒子的剥离。

一个广为流传的想法是，16 Psyche是灭绝世界的暴露核心，可能与火星一样大。这个原行星必须被其他物体砸碎，去除岩石外层，只留下铁镍内部空间的真空。

因此，虽然我们不能直接研究地球的核心，但16 Psyche提供了一个研究外太空的机会。

Elkins-Tanton教授表示，该任务的首要任务是测试Psyche是否确实是行星核心

Lindy Elkins-Tanton是美国宇航局对Psyche的使命的首席调查员。她说，在2026年抵达后，该任务的首要任务是测试这个想法16 Psyche确实是一个行星核心。

“它可能是坚固的金属，或者它可能是一堆瓦砾，主要是金属，”Elkins-Tanton教授告诉BBC新闻。

“因此，对于它可能是什么以及它可能是如何形成的，存在着许多不同的假设。”

在那之后，“我们将继续了解它的成分是什么”，她解释说。“它在组成上与我们认为的地球核心是相似的，还是与它有很大不同？”

该任务将寻求了解小行星的表面特征或地形。目前尚不清楚像16 Psyche这样的金属物体是否覆盖在表层的风化层 - 地球表面，月球，火星和一些小行星上发现的尘埃，土壤或砸碎的岩石。此外，Elkins-Tanton教授说，“我们不知道对金属的影响是什么样的 - 它们看起来与岩石或冰块的影响非常不同”。

科学家们想要了解金属小行星是否在冷却时会产生磁场。如果小行星从内向外冻结，类似于地球和水星的核心，就没有一个记录。但是，如果Psyche从外面冻结，正如科学家所希望的那样，它的外壳可以保留磁记忆，允许太空船测量和绘制小行星的残余磁场。

从外到内的冷却也将为天体前所未有的过程敞开大门：硫铁火山活动。

“金属冻结时发生的事情之一就是它的体积损失了大约7％。所以我们的外壳坚固，内部继续固化，但随着它凝固，它的体积会减少，”埃尔金斯教授说道。 Tanton，来自坦佩的亚利桑那州立大学。“地壳必须裂开并沉淀，以适应冰冻时的体积损失。”

Psyche的3D打印模型。这是想象小行星看起来如何，但我们不知道它的表面是什么样的

对铁陨石的研究表明，富含硫的流体有时会在母体内部形成。该任务的首席调查员表示，“我们认为可以通过裂缝挤出并在冷却的Psyche上形成一种硫铁火山活动。”

她说团队“对此非常兴奋”，但解释说这是“完全假设的”。

“我们最好和最喜欢的Psyche模型是它从外面冻结，记录它的[磁场]，它将被现在数十亿年前的硫磺火山残余所覆盖，”她解释说。

本周将在休斯顿郊外的伍德兰兹举行的第50届月球和行星科学会议上讨论该任务。

Psyche宇宙飞船还将测试几项重要的技术创新。发动机使用惰性气体 - 通过太阳能电池阵列的电能激励 - 提供温和，不间断的推力。

与传统的化学推进相比，这种太阳能 - 电力推进系统节省了燃料质量，允许航天器进入16 Psyche轨道并释放科学仪器的空间。

在飞行过程中，控制器还将测试使用激光而不是传统无线电波的通信系统。

该任务由美国宇航局于2018年3月正式选定，另外还有一个名为露西的小行星任务。露西的任务将在2021年启动，以探索特洛伊木马，这是一组在太阳周围分享木星轨道的小行星。

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