Wissenschaftler des Southwest Research Institute nutzen Teleskope, um den Asteroiden Psyche im Infrarotbereich zu beobachten und so den Kontext für die bevorstehende Psyche-Mission der NASA zu liefern. Dr. Stephanie Jarmak nutzt das James Webb Space Telescope (JWST), um nach Wassersignaturen auf der metallischen Oberfläche von Psyche zu suchen, während Dr. Anicia Arredondo einige der letzten Daten nutzt, die vom Stratospheric Observatory for Infrarot Astronomy (SOFIA) gesammelt wurden. Unterschiede in der Zusammensetzung von Psyche an verschiedenen Punkten ihrer Oberfläche zu untersuchen.
Mit einem Durchmesser von etwa 140 Meilen ist Psyche eines der massereichsten Objekte im Hauptasteroidengürtel, der zwischen Mars und Jupiter kreist. Frühere Beobachtungen deuten darauf hin, dass Psyche ein dichtes, größtenteils metallisches Objekt ist, von dem man annimmt, dass es sich um den übriggebliebenen Kern eines gescheiterten Planeten handelt. Am 5. Oktober soll die NASA die Raumsonde Psyche starten, die 2,2 Milliarden Meilen zurücklegen und im August 2029 den Asteroiden erreichen wird.
„Durch den Einsatz von Teleskopen mit unterschiedlichen Infrarotwellenlängen des Lichts wird die vom SwRI geleitete Forschung andere, aber ergänzende Informationen zu dem liefern, was die Raumsonde Psyche untersuchen soll“, sagte Dr. Tracy Becker, Gruppenleiterin in der Abteilung für Weltraumwissenschaften des SwRI.
Psyche bleibt etwas mysteriös, da einige frühere Beobachtungen widersprüchlich waren; Beispielsweise zeigt es eine Variabilität seiner Oberflächenzusammensetzung im nahen Infrarot-Wellenlängenbereich sowie Hinweise auf Hydratation auf seiner Oberfläche.
„Unsere JWST-Beobachtungen dienen dazu, festzustellen, ob auf Psyche Wasser vorhanden ist“, sagte Jarmak. „Beobachtungen im 3- und 6-Mikrometer-Wellenlängenbereich sagen uns, ob die Hydratation in Form von Hydroxyl oder tatsächlichem Wasser vorliegt. Und wenn wir sie nicht finden, wäre das nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass Psyche vermutlich ein… überwiegend metallische Welt.“
Psyche ist ein besonders interessantes Ziel, da angenommen wird, dass die Erde einen metallischen Kern hat, dieser jedoch tief unter ihrem Mantel und ihrer Kruste vergraben ist und für direkte Untersuchungen nicht zugänglich ist.
„Wir haben SOFIA verwendet, um den rotierenden Asteroiden im Infrarotbereich zu scannen, um besser zu verstehen, ob Psyche der übrig gebliebene Kern eines differenzierten Asteroiden oder Protoplaneten sein könnte“, sagte Arredondo. „Wenn ja, hätten mehrere Einschläge alle äußeren Schichten abgestreift und nur einen Metallkern zurückgelassen. Aber diese Einschläge könnten auch zu Schwankungen führen. Beobachtungen deuten jedoch darauf hin, dass Psyche aus Metall besteht – keine große Überraschung – und wir sehen keinen.“ Es gibt viele Variationen bei der Rotation, zumindest bei den Wellenlängen im mittleren Infrarotbereich.
Metallische Asteroiden sind im Sonnensystem relativ selten, und Wissenschaftler glauben, dass Psyche eine einzigartige Gelegenheit bieten könnte, einen Blick in das Innere eines Planeten zu werfen. Allerdings ist Psyche so ungewöhnlich, dass es auch Wissenschaftler überraschen und eine andere Geschichte über die Entstehung von Objekten im Sonnensystem nahelegen könnte.
„Alle Beobachtungen mit unterschiedlichen Techniken zeigen uns immer wieder Ergebnisse, die im Zusammenhang miteinander keinen Sinn ergeben“, sagte Arredondo. „Deshalb ist es so wichtig, dass wir jetzt eine Mission dorthin haben.“