Французский писатель Жюль Верн восхищал читателей 19 века заманчивой идеей о том, что путешествие к центру Земли действительно возможно.
С тех пор ученые давно признали, что литературное путешествие Верна было всего лишь наукой. вымысел. Экстремальные температуры недр Земли — около 10 000 градусов по Фаренгейту (5 537 по Цельсию) в ядре — и сопутствующее сокрушительное давление, которое в миллионы раз больше, чем на поверхности, не позволяют людям спускаться очень далеко.
Тем не менее, кое-что известно о недрах Земли. Например, геофизики обнаружили, что ядро состоит из твердой сферы из железа и никеля, которая составляет 20 процентов радиуса Земли, окруженной оболочкой из расплавленного железа и никеля, которая охватывает дополнительные 15 процентов радиуса Земли.Это и остальные наши знания о недрах нашего мира были получены косвенно — либо путем изучения магнитного поля Земли, либо того, как волны землетрясений отражаются от различных слоев под поверхностью Земли.
Но косвенные открытия были обнаружены его ограничения. Как ученые могут узнать больше о недрах нашей планеты?
Планетарные ученые, такие как я, считают, что лучший способ узнать о недрах Земли – это отправиться в открытый космос.
Роботизированная миссия НАСА к металлу Старт планеты запланирован на 5 октября 2023 года. Эта миссия, летящий туда космический корабль и мир, который он будет исследовать, имеют одно и то же имя — Психея. И вот уже шесть лет я работаю в команде NASA Psyche.
Астероиды — это маленькие миры, некоторые из которых размером с небольшой город, а другие — с как маленькие страны. Это строительные блоки, оставшиеся от раннего и бурного периода Солнечной системы, периода формирования планет.
Хотя большинство астероидов состоят из скал, льда или их комбинации, возможно, 20 процентов астероидов состоят из металлов. , и похожи по составу на ядро Земли.
Поэтому заманчиво представить, что эти металлические астероиды являются кусками ядер некогда существовавших планет, разорванных на части древними космическими столкновениями друг с другом. Возможно, изучая эти фрагменты, ученые могли бы напрямую узнать, на что похоже ядро планеты.
Психея — самый крупный из известных металлических астероидов. Обнаруженная в 1852 году, Психея имеет ширину Массачусетса, сплющенную сферическую форму, напоминающую подушечку для булавок, и орбиту между Марсом и Юпитером в главном поясе астероидов. Астроном-любитель может увидеть Психею в телескоп на заднем дворе, но она выглядит только как точка света.
В начале 2017 года НАСА одобрило миссию стоимостью 1 миллиард долларов США. к Психею. Для выполнения своей работы космическому кораблю без экипажа не нужно приземляться — вместо этого он будет неоднократно и методично облетать астероид, начиная с 435 миль (700 километров) и затем спускаясь на 46 миль (75 км) от поверхности. и, возможно, даже ниже.
После прибытия в августе 2029 года зонд потратит 26 месяцев на картографирование геологии, топографии и гравитации астероида; он будет искать признаки магнитного поля; и он сравнит состав астероида с тем, что ученые знают или думают, что знаем о ядре Земли.
Главные вопросы таковы: действительно ли Психея представляет собой незащищенное планетарное ядро? Является ли астероид одним большим каменным валуном, грудой щебня из более мелких валунов или чем-то совершенно другим? Есть ли признаки того, что предыдущие внешние слои этого маленького мира — кора и мантия — были давным-давно насильственно сорваны? И, возможно, самый важный вопрос: можно ли экстраполировать то, что мы знаем о Psyche, для решения некоторых загадок ядра Земли?
Корпус зонда примерно такого же размера и массы, как большой внедорожник. Солнечные батареи, простирающиеся чуть шире теннисного корта, питают камеры, спектрометры и другие системы.
Ракета SpaceX Falcon Heavy доставит Психею с Земли. В остальном Psyche будет полагаться на ионный двигатель — мягкое давление ионизированного газа ксенона, выбрасываемого из сопла, обеспечивает непрерывный, надежный и недорогой способ вывести космический корабль в Солнечную систему.
Путешествие по медленной спирали протяженностью 2,5 миллиарда миль (4 миллиарда километров), которое включает в себя облет Марса с помощью гравитации, займет почти шесть лет. На протяжении всего круиза команда Psyche из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, и здесь, в Университете штата Аризона в Темпе, будет поддерживать постоянный контакт с космическим кораблем. Наша команда будет отправлять и получать данные, используя гигантские радиоантенны Deep Space Network НАСА.
Даже если мы узнаем, что Психея не является древним планетарным ядром, мы обязаны значительно расширить наши знания о Солнечная система и то, как формируются планеты. В конце концов, Психея по-прежнему не похожа ни на один из миров, которые когда-либо посещали люди.
Возможно, мы пока не можем путешествовать к центру Земли, но роботизированные аватары в такие места, как Психея, могут помочь раскрыть тайны, скрытые глубоко внутри. планеты, включая нашу собственную.
Джим Белл, профессор Земли и Space Exploration, Университет штата Аризона
Эта статья перепечатана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью.
Технологии мозговых имплантатов быстро развиваются, помогая людям обрести свой голос или победить неврологические расстройства. Но…
С тех пор, как Альберт Эйнштейн показал, что пространство и время могут быть ямочками, деформированы…
Последние несколько ночей Земля была залита зеленым и красным светом, который мерцал по небу –…
«Клетка из клеток» — так ученые описали новый тип пористого материала, уникальный по своей молекулярной…
Поиск новых способов замедлить мимолетные волны света или даже остановить их на пути может привести…
Колоссальная структура в далекой Вселенной бросает вызов нашему пониманию того, как развивалась Вселенная.В свете, который…