39.33.50【哗哩哗哩】灵神号发射顺达总代的决策_工作_计划_技术指导_哔哩哔哩
北京时间2023年10月13日22:19(14:19 UT),NASA灵神号(Psyche)探测器搭乘SpaceX重型猎鹰火箭,从美国肯尼迪航天中心发射升空,前往同名的金属小行星——灵神星(Psyche)。



载着灵神号的重型猎鹰火箭发射升空 | John Kraus
这是重型猎鹰火箭首次发射有效载荷进入绕日轨道,如果不算当年首飞时扔出地球的那辆特斯拉跑车的话……
太长不看版
灵神号将于2029年8月抵达灵神星;
灵神星是太阳系最大的金属小行星;
可能与地球的内核有着类似的起源;
四舍五入,上天探测灵神星就相当于入地探测地球内核了。

灵神号将于2029年8月抵达灵神星 | NASA
灵神星:太阳系最大的金属小行星
太阳系中,栖息着数以百万计的小行星。它们形成于太阳系早期,如今游荡在太阳系中不同的轨道位置,大小、形状、成分也各不相同。
随着深空探测技术的发展,人类探测器已经近距离造访过许多类型的小行星。例如:JAXA的隼鸟号深入探测过富硅的S型(岩质)小行星糸川,JAXA的隼鸟2号和NASA的冥王号分别深入探测过富碳的C型(碳质)小行星龙宫和贝努。

除灶神星外(太大了画不下),被人类探测器近距离探访过的小行星们 | 改编自:TPS
如果跳出小行星的范畴,人类探测器早已近距离造访过类地行星(如地球、火星、水星)、气态行星(如木星、土星)、冰卫星(如木卫二、土卫二)、彗星(例如彗星67P)等各种类型的天体,近距离领略过太阳系不同的风景。

探测器近距离拍摄的火星、木星和土卫二(大小未按比例) | NASA
只有一块小行星拼图,至今还没有补全。
行星科学家通常按光谱成分把小行星分为三大类,除了C型和S型外,第三类就是富金属(通常是铁和镍)的M型小行星——人类探测器还从未近距离、深入探测过任何一颗金属小行星。
注:2010年,欧空局罗塞塔任务曾在探访彗星67P/楚留莫夫的途中,以最近3168 公里的距离飞掠过一颗可能的M型小行星Lutetia,并开展了一些简单、短暂而有限的探测。
而灵神星,就是一颗富铁镍金属的小行星,而且是太阳系已知的金属小行星中最大最重的那颗。

相比于碳质(C型)和岩质(S型)小行星,金属(M型)小行星通常雷达反照率更高,成分与富铁镍的陨石(尤其是含铁镍金属50%以上的CB类球粒陨石)相似,平均密度也更高。图中灵神星近十年观测的平均密度在3000-5000 kg/m3(Kleopatra和Lutetia也很可能是M型小行星),远高于大多数碳质和岩质小行星的平均密度,表明这些金属小行星中大概率混有铁镍这类高密度的金属成分 | 参考资料 [1]
灵神号:探访那扇映照地球内核的窗
除了填补小行星探测领域的空白,金属小行星本身,也对我们认识太阳系的演化,尤其是我们地球这样的岩质星球演化,有着独特的意义。
这就涉及到一个重要的问题:金属小行星,是怎么形成的?
一个广为接受的观点是:来自地球这样的固态天体深处的铁镍内核。
我们知道,地球不是一颗从内到外均质的“土豆”,而是有着多层内部结构的“鸡蛋”。事实上,不仅是地球,月球、火星、水星、金星这样的大型固态天体全都是这样。这是为什么呢?
地质和地球物理学家认为,这是因为大型固态天体在形成之初的“胚胎”时期,很可能都经历过一个极其炙热的“冶炼炉”阶段。“冶炼炉”中的热,来自固态天体形成之初的吸积、内部放射性元素衰减和外界密集的撞击,其中较大的那些天体中产生的热量足以熔融自身。
在这个“冶炼炉”里,天体内的各种物质在熔融状态下顺势被“分离”开来:较重的元素(比如铁和镍)向中心“下沉”形成内核;相对较轻的硅酸盐成分就“浮”上来形成原始幔层,最终形成从内到外密度逐渐变小的“核幔壳”分层结构。