从地球上获得的最高分辨率的小行星表面温度测量值

普赛克在小行星带中围绕太阳运行，小行星带是地球和木星之间的一个环形空间区域，其中包含超过一百万个直径从 10 米到 946 公里不等的岩石天体。

Psyche 的直径超过 200 公里，是最大的 M 型小行星，这是一类神秘的小行星，被认为富含金属，因此可能是原行星核心的碎片，这些小行星在太阳系形成。

加州理工学院行星科学和天文学助理教授、PSJ文章的主要作者凯瑟琳·德·克利尔 (Katherine de Kleer) 说：“早期的太阳系是一个暴力的地方，因为行星体合并然后相互碰撞，同时落入围绕太阳的轨道。” “我们认为，这些天体的核心、地幔和地壳的碎片今天仍以小行星的形式存在。如果这是真的，这为我们提供了直接研究类行星天体核心的唯一真正机会。”

研究如此远离地球的相对微小的物体(普赛克在距地球 1.795 至 3.29 亿公里的距离内漂移)对行星科学家构成了重大挑战，这就是为什么 NASA 计划向普赛克发送探测器以进行检查的原因它靠近。通常，来自地球的热观测——测量物体本身发出的光，而不是从该物体反射的太阳光——是红外波长，只能产生小行星的 1 像素图像。然而，那个像素确实揭示了很多信息。例如，它可以用来研究小行星的热惯性，或者它在阳光下加热和在黑暗中冷却的速度。

“低热惯性通常与尘埃层有关，而高热惯性可能表明表面有岩石，”加州理工学院的行星科学博士后学者、PSJ文章的合著者萨维里奥·坎比奥尼 (Saverio Cambioni) 说。“然而，从另一种景观中辨别出一种类型是很困难的。” 在一天中的许多时间查看每个表面位置的数据提供了更多的细节，从而导致解释更少歧义，并在航天器到达之前提供更可靠的景观类型预测。

De Kleer 和 Cambioni 与共同作者、宾夕法尼亚州布鲁姆斯堡大学的 Michael Shepard 一起，利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 来获取此类数据，该阵列于 2013 年全面投入使用。由 66 台射电望远镜组成的阵列使该团队能够以 30 公里的分辨率(其中每个像素为 30 公里乘 30 公里)绘制 Psyche 整个表面的热辐射图，并生成由大约 50 个像素组成的小行星图像。

这是可能的，因为 ALMA 在毫米波长下观察 Psyche，这比红外波长(通常在 5 到 30 微米之间)更长(从 1 到 10 毫米)。更长波长的使用使研究人员能够结合从 66 个望远镜收集的数据，以创建一个更大的有效望远镜;望远镜越大，它产生的图像的分辨率就越高。

研究证实，与典型的小行星相比，普赛克的热惯性较高，表明普赛克的表面非常致密或具有导电性。当 de Kleer、Cambioni 和 Shepard 分析数据时，他们还发现 Psyche 的热辐射——它辐射的热量——仅为具有这种热惯性的典型表面预期值的 60%。由于表面发射受到表面金属存在的影响，他们的发现表明 Psyche 的表面不低于 30% 的金属。对发射极化的分析帮助研究人员粗略地确定了金属的形式。光滑的固体表面发出组织良好的偏振光;然而，普赛克发出的光被散射了，

“多年来，我们已经知道这类物体实际上并不是固体金属，但它们是什么以及它们是如何形成的仍然是一个谜，”德克莱尔说。这些发现强化了对 Psyche 表面成分的替代建议，包括 Psyche 可能是一颗原始小行星，它的形成比今天更靠近太阳，而不是一颗破碎的原行星的核心。

本研究中描述的技术为小行星表面成分提供了新的视角。该团队现在正在扩大其范围，将这些技术应用于小行星带中的其他大型物体。