I 2021 og 2023 lanserer NASA to romsonder kalt Lucy og Psyche. Lucy vil besøke trojanske asteroider, mens Psyche vil fly til en ensom asteroide av rent metall.
NASA utvikler for tiden to romprober - Lucy og Psyche - hvis oppgave er å utdanne oss om hvordan solsystemet ble til, og besøke totalt åtte asteroider som kretser rundt Jupiter fra 2025 til 2033.
Navnene på sonder ble ikke valgt ved en tilfeldighet: "Lucy" er navnet som er gitt til restene av vår meget fjerne forfader, 3,2 millioner år gammel, og det er veldig passende, forklarer lederen for "Lucy" -prosjektet Harold Levison:
"Disse små asteroider er faktisk rester fra planetformasjonen, og det er grunnen til at vi kalte sonden vår Lucy etter en av våre menneskelige forfedre."
Romsonden "Psyche" fikk navnet sitt annerledes - til ære for den ensomme asteroiden, som nesten utelukkende består av metall, som den vil fly til.
Kongeriket Jupiter
Jupiter er den største planeten i solsystemet med en enorm tyngdekraft som tilsvarer dens størrelse. Og ved hjelp av denne makten kontrollerer Jupiter asteroider i mange kilometer rundt seg.
Kampanjevideo:
I samme bane som Jupiter, bare 60 grader foran og 60 grader etter planeten, er det mange asteroider fanget av Jupiter, som har samlet seg på de såkalte L4- og L5 Lagrange-punktene (les om Lagrange-punkter på slutten av artikkelen).
De ble kalt "Trojan Asteroids" til ære for Trojan-krigen. Asteroider ved L4 Lagrange-punktet er oppkalt etter de greske heltene, og de på L5-punktet er oppkalt etter Trojas helter. Totalt inneholder begge gruppene opptil en million asteroider, hvis størrelse overstiger en kvadratkilometer.
Lucy vil være verdens første romsonde som besøker trojanske asteroider, og dette besøket, håper forskere, vil kaste lys over dannelsen av solsystemet. For selv om asteroider tilhører kongedømmet Jupiter, er de påfallende forskjellige fra omgivelsene og fra hverandre. Dette betyr at de mest sannsynlig dannet seg på forskjellige steder i solsystemet.
Da solsystemet var veldig ungt, hadde ikke planetene sine moderne baner ennå, de beveget seg bare "tilfeldig". Da store, tunge planeter som Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun gikk forbi, forårsaket de total kaos blant de millioner av store og små asteroider som også var i solsystemet.
Mange av disse asteroider ble generelt kastet ut av solsystemet, og noen av dem ble fanget opp av den mektige Jupiter, og det er de som nå kalles trojanske asteroider.
Historien om solsystemet
Harold Levison fra Project Lucy sa det slik: “En av de slående trekkene ved trojanske asteroider er at de er veldig forskjellige. Når vi ser på dem gjennom et teleskop herfra på jorden, ser vi at de har veldig forskjellige farger og spektre. Og derfor tror vi de vil fortelle oss noe om hvordan solsystemet oppsto og utviklet seg. Vi tror at mangfoldet skyldes at asteroider dannes forskjellige steder i solsystemet med forskjellige fysiske egenskaper. Men under utviklingen av systemet reiste de overalt til de fullførte reisen i bane rundt Jupiter."
Lang reise "Lucy"
Tro det eller ei, Lucy romføler vil også besøke greske helter på L4, og deretter Trojanske helter på L5. Dette er en stor prestasjon, fordi L4 og L5 ligger i en avstand på en milliard kilometer fra hverandre, hver gruppe på sin egen side av Jupiter, for å si det sånn.
Romsonden vil bli lansert i 2021 og på vei til L4 i april 2025, vil den fly forbi en liten asteroide, bare fire kilometer stor, med det passende navnet 52246 Donaldjuhansson, som ble kalt etter arkeologen som fant restene av hominiden Lucy i Etiopia i 1974. Det ser ut til at banen til flyet plutselig har gått veldig godt sammen med navnet på sonden - men så har jeg et spørsmål, ga det samme teamet som er engasjert i Project Lucy navnet til den lille asteroiden?
Noe av problemet er at Lucy vil fly forbi asteroider med en hastighet på over 20.000 km i timen. Derfor vil det bare være veldig lite tid til å inspisere hver enkelt asteroide.
Årsaken er at det ikke er noen måte å gi Lucy så mye drivstoff som sonden trenger å bremse og sakte fly forbi. Romsonden veier 1435 kg, og det meste av den vekten består av instrumenter, radiosendere og solcellepaneler.
I 2027 når Lucy L4, hvor den vil kretse rundt fire veldig forskjellige asteroider neste år. Romsonden vil da forlate L4 og fortsette på en kraftig kurve gjennom solsystemet fra punkt L4 til punkt L5. Det er slett ikke rart at denne reisen vil ta omtrent fem år, og i mars 2033 vil sonden være i nærheten av to asteroider som er 100 kvadratkilometer store og kretser rundt hverandre.
Slike binære asteroider finnes sjelden i det indre solsystemet, som regel ligger de i Kuiperbeltet, utenfor banen til Neptun - så her kan Lucy ha muligheten til å se på asteroider som vi ellers ville være veldig langt unna få.
Psyche - en asteroide laget av metall
Reisen til asteroiden Psyche har en annen hensikt. Denne kosmiske kroppen på en størrelse på 250 kvadratkilometer ligger i asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter, den roterer i en litt langstrakt bane i en avstand på 2,5 til 3,3 astronomiske enheter (AU) fra solen, som asteroiden kretser i løpet av fem år …
Det høres utrolig ut, men Psyche er den eneste kjente asteroiden som visstnok er laget av rent metall. Det er en versjon om at Psyche begynte sin eksistens som kjernen til en liten planet, som var minst 500 km i diameter, og muligens nesten like stor som Mars.
Da solsystemet fremdeles var ganske "barn", var det mange kollisjoner mellom planeter og asteroider, og det er en teori om at planeten, som Psyche var en del av, etter at en eller flere store kollisjoner mistet sitt steinete skall, slik at bare kjernen var igjen.
Det eneste problemet med denne ellers bemerkelsesverdige teorien er at restene av skallet skulle ha blitt bevart i nesten samme bane som Psyche selv, som ligner på vanlige steinasteroider. Men ingenting av den typen ble funnet.
Overvann og kjerne av smeltet metall
Uansett er Psyche for oss en unik mulighet til å se hvordan metallkjernen på planeten ser ut. Vi vet at jorden har en kjerne av flytende metall som skaper et magnetfelt, men det er ingen måte å gå ned til den. Men vi kan sende en romsonde på en reise på 300 millioner kilometer.
Psyche romføler vil bli lansert i 2023 og vil nå sitt mål om fem år. Sonden vil bli styrt av en ionestasjon, som vil gi den muligheten til å gå i bane rundt asteroiden Psyche og studere den fra 2028 til 2030.
Det vil være en eksepsjonell opplevelse, ettersom vi aldri har sett en ren metallplanet før. Hvordan ser et slagkrater ut? Vil dråpene av smeltet metall, spredt ved støt, få tid til å stivne igjen før de faller tilbake?
Det var overraskende å finne spor av vann på overflaten, men dette kan skyldes kollisjoner med små asteroider som inneholder is.
Men det viktigste spørsmålet er selvfølgelig knyttet til magnetisme. I dag antas det at magnetfeltet skapes ved rotering av metallkjerner inne i planeter som er store nok til at minst en del av kjernemetallet smelter.
Psyke med høy grad av sannsynlighet forble fra en ganske liten planet, som neppe hadde tilstrekkelig størrelse for en flytende kjerne. Derfor er det veldig interessant å finne ut om hun fremdeles har spor etter et magnetfelt fra dagene da hun fremdeles var sentrum av planeten, eller, som eksperten på dette feltet Lindy Elkins-Tanton sa det: “Vil Psyche vise seg å være en liten kjøleskapsmagnet midt i rommet?"
Lagrange poeng
Som alle planeter i solsystemet har Jupiter fem såkalte Lagrange-punkter. Dette er stedene der den lille kroppen vil følge planeten på en slik måte at den fra planeten vil virke ubevegelig.
De asteroider som Lucy skal besøke ligger på punktene L4 og L5, 60 grader før og 60 grader etter Jupiter, men i samme bane som selve planeten.
Beveger seg i samme hastighet som planeten
En vanlig misforståelse er at kreftene som påvirker en liten kropp balanserer hverandre ved Lagrange-punktene.
Dette er ikke sant. Ved hvert av de fem punktene utsettes en liten kropp for tyngdekraft fra både planeten (her - Jupiter) og solen.
Disse fem punktene skiller seg ut ved at summen av disse kreftene i dem er akkurat slik at en liten kropp begynner å snu solen i samme hastighet som planeten og derfor følger den.
Dette fungerer imidlertid bare når kroppen er så liten at dens egen tyngdekraft kan neglisjeres - og denne tilstanden oppfylles perfekt av asteroider.
L4 og L5 stabile punkter
L1, L2 og L3 er ustabile punkter, en liten kropp kan hoppe av dem ganske raskt. Det er imidlertid fullt mulig å gå tilbake til dem igjen hvis du bruker litt drivstoff.
L4 og L5 er stabile, noe som betyr at hvis en liten kropp ikke helt treffer ett av de to punktene, kan den kretse rundt punktet.
Derfor er L4 og L5 i Sun-Jupiter-systemet så store at de har plass til over en million asteroider. Asteroider er ikke plassert på selve punktene, men i baner rundt dem.
