NASA“普賽克”任務將首次探索非岩石或冰凍星球

“普賽克”任務（圖片來源：美國太空網）

在《自然》雜志的2018年科技展望中，重點提到了美國國家航空航天局（NASA）即將拜訪小行星“貝努”，而與“貝努”的聲名遠播相比，另一顆小行星16普賽克（16 Psyche）更為低調、神秘而獨特。據美國太空網近日消息，這顆金屬小行星或許已做好准備，迎接NASA探測器的到來。NASA此番造訪不僅要摸清這顆小行星的“家底”，也是為了更進一步了解太陽系的起源以及地球的內核。

首次探索金屬小行星

16普賽克位於火星與木星之間，直徑約為252千米，其與太陽的距離是地球與太陽距離的三倍多。本次探索任務被命名為“普賽克”。2017年1月4日，NASA選定登陸該小行星的飛行任務，作為該機構“發現計劃”的兩個任務之一。

2017年5月底，NASA宣布將探索16普賽克的任務提前一年，於2022年夏天開始。此外，NASA還發現了一條更快抵達16普賽克的捷徑。這條捷徑意味著航天器不需要圍繞地球旋轉獲得加速，也不會靠近太陽。如此一來，航天器不僅可比原計劃提前4年（於2026年）到達，而且需要的隔熱保護也更少。

科學家之所以對這顆小行星產生濃厚興趣，主要在於它由金屬構成。他們推斷，16普賽克與其他岩石星球鄰居不同，或許完全由鎳和鐵組成——就像地球的內核。據任務首席科學家、亞利桑那州立大學地球與太空探索學院主任琳迪·埃爾金斯-坦頓估計，僅16普賽克上的鐵礦就值1億億美元。

因此，前往16普賽克的計劃，是科學家首次探索一顆金屬而非岩石或冰凍星球。此外，小行星由原始物質組成，這些原始物質是產生太陽系的塵雲遺留物，因此，探索小行星可以揭示很多與太陽系起源和進化有關的信息，而這也正是這趟旅程的主要目標。

或是行星裸露內核遺留物

16普賽克完全由金屬組成，再加上其大小，科學家因此提出理論稱，它可能是一顆早期行星內核的遺留物。

人類關於小行星以及行星演化的很多知識來源於對隕石的研究。很多小行星和彗星是原行星，由與形成太陽系同樣的塵雲累積而成。這些原行星不斷發生碰撞，引力拉動它們聚集在一起形成更大的天體。這些天體變得越來越大，越來越熱，足以部分熔化，使鐵等重金屬下沉到天體內核，而硅等更輕的元素上升到表面。

這一過程名為“分化”，可以解釋地球和金星、水星、火星等行星為何擁有鐵核以及富含硅的地幔和地殼。科學家認為，在一次巨大的撞擊中，一顆行星的地幔被剝離，留下鐵核，而16普賽克小行星就是這一鐵核的遺留物。

盡管如此，16普賽克頭上仍蒙著多層面紗，亟待揭開。比如，如何讓一顆行星失去地幔而隻留下內核？富含鐵的天體是否擁有另外一套並不涉及分化過程的形成機制？16普賽克可能曾被熔化，若確實如此，它是從內部向外冷卻還是從表面到內核冷卻？地球的磁場來自環繞固體內核旋轉的液體外核，這一過程會在16普賽克那兒出現並制造出一個磁場嗎？除了鐵之外，核內還聚集有何種元素？與岩石或冰凍星體相比較，鐵星體表面的地質情況有何不同？上述諸多問題都要等到探測器到達16普賽克后才能獲得解答。

通過探索外太空了解地球

拜訪小行星還有其他一些原因。

首先，避免小行星同地球相撞。小行星撞上地球，后果會很嚴重。比如，約6500萬年前，或許是一個15千米寬的小行星與地球的碰撞將恐龍從地球上抹去﹔2013年2月15日，一顆直徑約20米的小行星在俄羅斯車裡雅賓斯克上空爆炸，沖擊波震碎幾千塊玻璃，造成1200人受傷。有鑒於此，我們需要盡可能多地知道小行星的組成，從而設計出最好的方案來保衛地球。

此外，小行星也富含各種資源，包括水或其他有價值的物質，或能成為人類探索太陽系的“墊腳石”。而且，穿越地球軌道的小行星可供科學家練習採礦操作。包括行星資源公司在內的私人公司和盧森堡等國，目前都在著手進行小行星採礦的可行性研究。

為了收集盡可能多的信息，“普賽克”探測器將攜帶4台設備，分別是照相機、記錄小行星化學組成的伽馬射線光譜儀、磁力計以及無線電引力實驗設備。收集的數據將幫助我們厘清16普賽克究竟是一顆前行星的冰凍內核，抑或只是未熔化金屬的堆積物。如果它是內核，或許就能幫助我們確定地心究竟有什麼。

針對這一任務，“普賽克”任務首席科學家埃爾金斯—坦頓總結道：“我們通過探索外太空來了解地球內部。”（記者 劉霞）