L'asteroide metallico Psiche ha sconcertato gli scienziati perché è meno denso di quanto dovrebbe essere, data la sua composizione ferro-nichel. Ora, una nuova teoria potrebbe spiegare la bassa densità e la superficie metallica di Psiche.

A differenza della maggior parte degli asteroidi, Psiche sembra essere composta in gran parte da ferro e nichel invece che da macerie rocciose. Si pensa che gli asteroidi ricchi di metalli si siano formati quando i planetesimi primordiali si sono scontrati, togliendo gran parte del materiale esterno e lasciando dietro di sé i nuclei metallici interni, che poi si raffreddava e si solidificava dall'esterno verso l'interno. Durante questo processo di raffreddamento, una lega di sacche residue di ferro fuso, nichel ed elementi più leggeri come lo zolfo, potrebbe essere defluito in superficie attraverso fessure piene di liquido chiamate dighe, rivestendo una parte superiore, strato roccioso.

"Ci riferiamo a questi processi collettivamente come 'ferrovulcanesimo, '" ha detto Brandon C. Johnson, professore associato di scienze della terra e dell'atmosfera alla Purdue University.

La teoria è dettagliata in un documento di ricerca apparso sulla rivista Astronomia della natura lunedì (16 settembre). Il documento è stato co-autore di Johnson; Michele M. Sori, uno scienziato dello staff associato presso il Lunar and Planetary Laboratory dell'Università dell'Arizona; e Alexander J. Evans, un assistente professore di terra, ambientale, e scienze planetarie alla Brown University.

Si pensa che i meteoriti chiamati pallasiti siano una miscela di materiale del nucleo e del mantello, forse mescolati insieme dal ferrovulcanesimo. Le tasche di metallo liquido, mescolato con zolfo, sono meno densi del materiale solido circostante, producendo una "pressione eccessiva, " probabilmente causando la propagazione di dighe e consentendo il verificarsi di ferrovulcanesimo.

I ricercatori hanno determinato fino a che punto queste dighe avrebbero dovuto propagarsi per rendere possibile il vulcanismo.

"I nostri calcoli suggeriscono che le eruzioni ferrovulcaniche potrebbero essere possibili per piccoli, corpi ricchi di metalli, specialmente per fusi e corpi ricchi di zolfo con manti più sottili di circa 35 chilometri o corpi in cui il mantello è stato assottigliato localmente da grandi crateri da impatto, " ha detto Johnson.

Un'imminente missione spaziale della NASA su Psiche aiuterà gli scienziati a testare questa teoria. Le eruzioni ferrovulcaniche potrebbero spiegare la bassa densità di Psiche, che esiste nonostante radar e altre prove scientifiche di una composizione superficiale metallica. Psiche, il più grande asteroide metallico conosciuto nel sistema solare, si trova nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove. Si stima che la sua densità sia solo circa la metà di quella di un meteorite di ferro.

I ricercatori teorizzano che l'asteroide potrebbe essere costituito da due strati, dove un nucleo metallico è circondato da un mantello di materiale roccioso a densità inferiore.

"Il ferrovulcanesimo potrebbe aver trasportato il materiale del nucleo in superficie, causando le rilevazioni radar di metallo, " ha detto Johnson.

La ricerca è in corso, con il lavoro futuro che sfrutta modelli più sofisticati per studiare come potrebbe verificarsi il ferrovulcanesimo, e forse sondare l'evoluzione di Psiche.

Nessuna navicella spaziale deve ancora visitare un asteroide metallico, e il concetto di ferrovulcanesimo si basa su modelli matematici. La NASA prevede di lanciare la sonda spaziale nel 2022. La missione potrebbe consentire agli scienziati di confermare la teoria e rispondere alle domande sul ruolo degli asteroidi metallici nell'evoluzione del sistema solare.