JWST 发现小行星 Psyche 正在生锈，暗示着一段复杂的历史

一个可能改变我们对行星演化的看法的大问题是，这些水是否来自其他小行星，或者从一开始就是普赛克的。

艺术想象中的紫苑普赛克被一颗典型的较小小行星撞击。这可能是它获得羟基的方式，但也可能有更有趣的解释。

图片来源：SwRI

在小行星普赛克表面检测到水合金属。与 JWST 进行的观测结果给以这颗小行星命名的任务提出了一些重大问题，这些问题有望在航天器到达目标时得到解决。

16Psyche 宽 222 公里（178 英里），是小行星带第 16 大成员（并不是其数量的原因），但它的重要性远不止于此。较大的同类小行星主要由硅酸盐和碳酸盐组成，而普赛克是太阳系最大的 M 型小行星，也是金属含量最丰富的类别。 

尽管预计主要成分是镍铁，但 Psyche 在靠近表面的地方也含有大量贵金属。这有时会导致荒谬的头条新闻列出比全球经济更大的价值，而忘记了这样一个事实：如果我们能够开采其中的内容，这些金属的突然丰富将导致价格暴跌。最近对赛琪密度的重新估计也让人怀疑它的金属含量到底有多丰富。

行星科学家认为普赛克真正的黄金是它能提供的信息，怀疑它是在与类似大小的物体碰撞中被摧毁的原行星的幸存核心。如果是这样，它可以告诉我们很多关于幸存的内行星核心的知识，包括我们自己的内行星，尽管也有人提出了其他的起源故事。水与金属表面结合的分子的发现可能会对地球自身水的来源产生影响。

由前西南研究所 (SwRI) 的 Stephanie Jarmak 博士领导的天文学家团队利用 JWST 发现 Psyche 正在吸收波长为 3 µm 的光。该波长与分子的 OH（羟基）成分相关，无论是与金属结合还是在水中。由于 Psyche 富含铁，因此检测到的大部分物质很可能是铁氢氧化物，例如 Fe(OH)3，它是铁锈的一种成分。

然而，水会产生 6 微米的线，而 JWST 或之前的观测结果并未发现这一点。因此，作者得出结论，普赛克表面的水含量不可能超过百万分之 39。这相当干燥——月球的浓度为 100-400 ppm，被认为来自太阳风带来的氢气。

赛克接受了太多的阳光，冰无法在其表面生存，但暴露的含水矿物质以及与过去的水发生反应的金属则是另一回事。

对这些氢氧化物存在的一种解释是，水是通过碳质球粒陨石小行星带到普赛克的，而已知碳质球粒陨石小行星携带着水。这些小行星在主小行星带中很常见，预计其中一些会与普赛克相撞。然而，这种情况发生的频率是否足以解释所观察到的情况尚不确定。

另一种理论认为，普赛克形成于太阳系的“雪线”之外，那里的温度足够低，冰可以在物体上生存，就像在外行星上看到的那样。普赛克如何从那里迁移到目前的轨道尚不清楚，但如果这个版本是正确的，它一定在这个过程中保存了一些水。在这种情况下，普赛克毕竟不是原行星的剩余核心。

这场争论模仿了长期以来关于地球水的争论。这些物质是由彗星和小行星带到这里的，还是当地表还是岩浆时，它们就在地幔深处生存下来，随后通过火山逃逸？如果我们能够回答 Psyche 的问题，可能会帮助我们解决离家更近的问题。

贾马克在一份声明中表示：“我们对太阳系演化的理解与对小行星成分的解释密切相关，尤其是含有较高浓度金属的 M 级小行星。” 

普赛克任务已经完成了检查小行星旅程的近三分之一，毫无疑问将回答许多问题。然而，它无法测量超过 1.1 µm 的光谱。 “使用不同波长红外光的望远镜，SwRI 领导的研究将为 Psyche 航天器的设计研究提供不同但互补的信息，”特雷西·贝克尔博士说。

该研究将发表在《行星科学杂志》上，预印本可在 arXiv.org 上获取。