Wissenschaftler, die das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) nutzen, haben einen Wasserbestandteil auf dem metallreichen Asteroiden Psyche entdeckt, was auf die Präsenz von Rost hindeutet. Diese Entdeckung könnte Einblicke in die Entstehung des Asteroiden geben.
Der Asteroid 16 Psyche, der sich im Hauptasteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter befindet, hat einen Durchmesser von 173 Meilen (280 Kilometer) an seiner breitesten Stelle. Ursprünglich wurde angenommen, dass Psyche vollständig metallisch ist; die glänzende Oberfläche führte dazu, dass Forscher theorisierten, es könnte sich um den eisenreichen Kern eines Planetesimals handeln, was potenziell Hinweise auf die Entstehung der Erde und anderer terrestrischer Planeten bieten könnte. Einige Schätzungen setzen den Wert der metallischen Komponenten von Psyche auf erstaunliche 100 Billionen Dollar.
Diese Hypothese über die Zusammensetzung von Psyche inspirierte die laufende Psyche-Mission der NASA, die im Oktober 2023 gestartet wurde und plant, den Asteroiden bis 2029 für eine detaillierte Studie zu erreichen.
Neueste Daten haben gezeigt, dass Psyche möglicherweise nicht rein metallisch ist. Im Laufe des letzten Jahrzehnts haben neue Informationen über die Dichte und die Reflektionsspektren des Asteroiden darauf hingewiesen, dass es sich wahrscheinlich um eine Mischung aus Silikat und Metall handelt.
2017 entdeckten Forscher Spuren von Wasser auf Psyche. Infrarotspektren zeigten die Präsenz von Hydroxyl-Einheiten (OH-Molekülen), einem Bestandteil von Wasser. Die Ergebnisse waren jedoch nicht schlüssig, da die von erdgebundenen Teleskopen gesammelten Daten möglicherweise von der Erdatmosphäre kontaminiert waren.
Um die Anwesenheit von Wasser zu bestätigen, nutzte die Planetenwissenschaftlerin Stephanie Jarmak mit ihrem Team zwei der Infrarotinstrumente des JWST - das Nahinfrarotspektrograf (NIRSpec) und das Mid-Infrared Instrument (MIRI). Im März 2023 richteten sie diese Instrumente auf Psyche und erfassten Spektren vom Nordpol des Asteroiden. Ihre Ergebnisse zeigten eine Hydroxylsignatur, die mit rosttragenden, kohlenstoffreichen Meteoriten übereinstimmt, was darauf hindeutet, dass Hydroxyle an Metalle auf Psyche gebunden sind und Rost bilden.
Obwohl die MIRI-Daten keine schlüssige Wasserzeichen zeigten, können die Forscher dessen Anwesenheit nicht ausschließen. Wasser könnte in Bereichen von Psyche vorhanden sein, die JWST nicht beobachten konnte, oder in Konzentrationen existieren, die zu niedrig sind, um von MIRI erkannt zu werden.
Die Hydroxylgruppen von Psyche bieten auch Hinweise auf ihre Ursprünge. Wenn sich diese Gruppen im Asteroiden gebildet haben, könnte dies darauf hindeuten, dass Psyche aus den kalten äußeren Regionen des Sonnensystems stammt. Derzeitige Beweise deuten jedoch darauf hin, dass wasserhaltige Asteroiden mit Psyche kollidiert sind und zu ihrer aktuellen Zusammensetzung beigetragen haben.
Zukünftige Forschungen zielen darauf ab, die Verteilung von hydratisierten Metallen auf der Oberfläche von Psyche zu kartieren, einschließlich Beobachtungen ihres Südpoles, der einen großen Krater aufweist, der möglicherweise durch eine Kollision mit einem wasserhaltigen Impaktor entstanden ist.