La mission Psyché de la NASA dans un monde métallique pourrait révéler les mystères de l'intérieur de la Terre

Ce que nous apprenons sur Psyché peut-il être extrapolé pour résoudre certains des mystères du noyau terrestre ?

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. La publication a contribué à l'article dans Expert Voices: Op-Ed & Insights de Space.com.

Le romancier français Jules Verne a ravi les lecteurs du XIXe siècle avec l'idée alléchante qu'un voyage au centre de la Terre était réellement plausible.

Depuis lors, les scientifiques reconnaissent depuis longtemps que le parcours littéraire de Verne n’était que de la science-fiction. Les températures extrêmes à l'intérieur de la Terre – environ 10 000 degrés Fahrenheit (5 537 Celsius) au cœur – et la pression écrasante qui l'accompagne, qui est des millions de fois supérieure à celle de la surface, empêchent les humains de s'aventurer très loin.

Pourtant, on sait quelques choses sur l’intérieur de la Terre. Par exemple, les géophysiciens ont découvert que le noyau est constitué d'une sphère solide de fer et de nickel qui représente 20 % du rayon de la Terre, entourée d'une coque de fer et de nickel en fusion qui s'étend sur 15 % supplémentaires du rayon de la Terre.

Cela, ainsi que le reste de nos connaissances sur l'intérieur de notre monde, ont été appris indirectement – ​​soit en étudiant le champ magnétique terrestre, soit par la façon dont les ondes sismiques rebondissent sur différentes couches sous la surface de la Terre.

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Mais la découverte indirecte a ses limites. Comment les scientifiques peuvent-ils en savoir plus sur les profondeurs de notre planète ?

Les planétologues comme moi pensent que la meilleure façon d’en apprendre davantage sur la Terre intérieure est dans l’espace. Le décollage de la mission robotique de la NASA vers un monde métallique est prévu le 5 octobre 2023. Cette mission, le vaisseau spatial qui s'y rendra et le monde qu'il explorera portent tous le même nom : Psyché. Et depuis six ans maintenant, je fais partie de l'équipe Psyché de la NASA.

Les astéroïdes sont de petits mondes, certains ayant la taille de petites villes et d’autres aussi grands que de petits pays. Ce sont les éléments constitutifs restants de la période précoce et violente de notre système solaire, une période de formation planétaire.

Bien que la plupart soient rocheux, glacés ou une combinaison des deux, peut-être 20 % des astéroïdes sont des mondes métalliques et de composition similaire à celle du noyau terrestre. Il est donc tentant d’imaginer que ces astéroïdes métalliques sont des morceaux du noyau de planètes autrefois existantes, déchirés par d’anciennes collisions cosmiques les uns avec les autres. Peut-être qu’en étudiant ces pièces, les scientifiques pourraient découvrir directement à quoi ressemble un noyau planétaire.

Psyché est le plus grand astéroïde métallique connu. Découverte en 1852, Psyché a la largeur du Massachusetts, une forme sphérique écrasée rappelant une pelote à épingles et une orbite entre Mars et Jupiter dans la ceinture principale d'astéroïdes. Un astronome amateur peut voir Psyché avec un télescope de jardin, mais elle n'apparaît que comme un point de lumière.

Début 2017, la NASA a approuvé la mission d'un milliard de dollars américains vers Psyché. Pour faire son travail, il n'est pas nécessaire que le vaisseau spatial sans équipage atterrisse. Au lieu de cela, il orbitera autour de l'astéroïde de manière répétée et méthodique, en commençant à 435 milles (700 kilomètres) puis en descendant jusqu'à 46 milles (75 km) de la surface. et peut-être même plus bas.

Une fois arrivée en août 2029, la sonde passera 26 mois à cartographier la géologie, la topographie et la gravité de l'astéroïde ; il recherchera des preuves d'un champ magnétique ; et il comparera la composition de l'astéroïde avec ce que les scientifiques savent, ou pensent savoir, du noyau terrestre.

Les questions centrales sont les suivantes : Psyché est-elle vraiment un noyau planétaire exposé ? L'astéroïde est-il un gros rocher de substrat rocheux, un tas de décombres de petits rochers ou quelque chose de complètement autre ? Existe-t-il des indices selon lesquels les couches externes précédentes de ce petit monde – la croûte et le manteau – ont été violemment arrachées il y a longtemps ? Et peut-être la question la plus critique : ce que nous apprenons sur Psyché peut-il être extrapolé pour résoudre certains des mystères du noyau terrestre ?

Le corps de la sonde a à peu près la même taille et la même masse qu'un gros SUV. Des panneaux solaires, s'étendant un peu plus large qu'un court de tennis, alimentent les caméras, spectromètres et autres systèmes.