Eroziune spațială

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Eroziunea spațială (cunoscută și prin expresia engleză space weathering ) este un termen generic folosit pentru o serie de procese care acționează asupra oricărui corp expus mediului spațial. Corpurile fără atmosferă (inclusiv Luna , Mercur , asteroizi , comete și unele luni sau alte planete) suferă multe procese de eroziune:

Eroziunea spațială este importantă, deoarece aceste procese afectează proprietățile fizice și optice ale suprafeței multor corpuri planetare. Prin urmare, este crucial să înțelegem efectele eroziunii spațiale pentru a interpreta corect datele detectate de la distanță.

O reprezentare a diferitelor componente ale intemperiilor spațiale.

Istorie

O mare parte din cunoștințele noastre despre procesul de eroziune spațială provin din studii de probe lunare raportate de programul Apollo , în special soluri lunare (sau regolit ). Fluxul constant de particule de mare energie și micrometeoriți, împreună cu cei mai mari meteoriți, funcționează prin comutarea , topirea, pulverizarea și vaporizarea componentelor solului lunar.

Primele produse de eroziune spațială recunoscute în solurile lunare au fost aglutinatele, care sunt create atunci când micrometeoriții topesc o cantitate mică de material, încorporând fragmentele minerale și de sticlă înconjurătoare într-un agregat sudat, cum ar fi sticla ale cărei dimensiuni variază de la câțiva micrometri la câțiva milimetri . Aglutinații apar negri cu ochiul liber, în mare parte datorită prezenței nanofazei de fier . Aglutinatele sunt foarte frecvente și variază de la 60 la 70% din solurile lunare mature .

Imaginea TEM a marginii meteorizate a granulelor solului lunar 10084

Eroziunea spațială produce, de asemenea, produse de suprafață din granule individuale ale solului, asemănătoare stropilor de sticlă: hidrogen implantat, heliu și alte gaze rare; urme ale flăcării solare; și componente agregate, inclusiv fierul nanofazat . Abia în anii 1990, tehnicile și instrumentele perfecționate au permis descoperirea patinelor foarte subțiri (60-200 nm), sau a marginilor ( jantelor ), care s-au dezvoltat în granulele unice ale solului lunar ca o consecință a re-depunerii vapori (de la impacturile din apropiere ale micrometeoriților) și ale materialelor pulverizate de granulele vecine. [1] Aceste procese de eroziune au efecte de anvergură asupra proprietăților spectrale ale solului lunar, în special în ceea ce privește lungimea de undă UV / Vis / NIR .

Efecte asupra proprietăților spectrale

Efectele spectrale ale eroziunii spațiale sunt triple: pe măsură ce o suprafață matură devine mai întunecată (adică albedo - ul este redus), mai roșu (reflectanța crește odată cu creșterea lungimii de undă) și adâncimea benzilor sale de absorbție diagnostică sunt reduse. [2] Aceste efecte se datorează în mare parte prezenței fierului nanofazat atât în ​​aglutinați, cât și în jantele agregate ale granulelor simple. Efectele întunecate ale eroziunii spațiale sunt ușor de observat prin studiul craterelor lunare. Cele recente au raze de lumină, având în vedere că le sunt expuse materiale proaspete, necorodate, dar în timp aceste raze vor dispărea din cauza procesului de coroziune care le va întuneca.

Eroziune spațială pe asteroizi

S-a emis ipoteza că eroziunea spațială are loc și pe asteroizi [3], deși mediul este foarte diferit de cel al lunii. Impacturile care apar în centura de asteroizi sunt mai lente și, prin urmare, creează mai puțină fuziune și vapori, pe lângă faptul că mai puține particule emanate de vântul solar sunt capabile să o atingă. Și, în cele din urmă, rata de impact mai mare și gravitatea mai mică a corpurilor mai mici înseamnă că nu mai există răsturnare și vârsta suprafeței expuse ar trebui să fie mai tânără decât cea a lunii . Prin urmare, se așteaptă ca eroziunea spațială să apară mai lent și într-o măsură mai mică pe suprafețele asteroizilor.

Cu toate acestea, putem vedea dovezi privind eroziunea spațială a asteroidului. De ani de zile, așa-numita „enigmă” s-a răspândit în comunitatea științifică mondială deoarece, în general, spectrele asteroizilor nu se potrivesc cu spectrele colecției noastre de meteoriți. În special, spectrele asteroizilor de tip S (cel mai abundent) nu corespund spectrelor celui mai abundent tip de meteoriți, condritele obișnuite . Spectrul asteroidului tinde să fie mai roșu, cu o curbură mai pronunțată în lungimile de undă vizibile. Cu toate acestea, Binzel și colab. [4] au identificat asteroizi din apropierea Pământului cu proprietăți spectrale care acoperă o gamă de variabilitate variind de la tipul S la spectre similare cu cele ale condritelor obișnuite , sugerând că există un proces în desfășurare care poate modifica spectrele materialului OC astfel încât să le facă similare la asteroizii de tip S. Există, de asemenea, dovezi ale modificării regulitului obținut din pasajul Galileo de lângă corpurile Gaspra și Ida care prezintă diferențe spectrale în craterele proaspete. În timp, fantomele lui Ida și Gaspra vor tinde să devină roșii, pierzând contrastul fantomatic. Alte dovezi recente din măsurătorile cu raze X efectuate de NEAR Shoemaker pe Eros indică o compoziție obișnuită de condrită, în ciuda unui spectru de tip S cu pantă roșie , care sugerează încă o dată posibilitatea existenței unui proces care modifică proprietățile optice ale suprafaţă.

Eroziune spațială pe Mercur

În mod similar, mediul lui Mercur diferă substanțial de cel al Lunii. În primul rând, ziua este semnificativ mai caldă (temperatura medie a zilei la suprafață este de ~ 100 ° C pentru Lună, ~ 425 ° C pentru Mercur), iar noaptea este mai rece, prin urmare modificarea spațială a produselor de eroziune este posibil mai pronunțată. Mai mult, datorită poziției sale în sistemul solar, Mercur este, de asemenea, supus unui flux ușor mai mare de micrometeoriți care afectează planeta la viteze mult mai mari. Această combinație de factori face Mercurul mult mai potrivit decât Luna pentru a produce atât fuziune, cât și vapori. S-a estimat că, pe unitate de suprafață, impactul asupra suprafeței lui Mercur produce 13,5x de fuziune și 19,5x de vapori din ceea ce este produs pe Lună. [5] Depozitele de vapori stratificate și de sticlă aglutinate ar fi create în mod semnificativ mai rapid și mai eficient pe Mercur decât pe Lună.

Spectrul UV / Vis al lui Mercur, așa cum este observat de telescoapele terestre, este aproximativ liniar, cu reflectanță crescândă cu lungimi de undă ( panta roșie ). Nu există benzi de absorbție legate de mineralele care conțin Fe, cum ar fi piroxenul . Aceasta înseamnă că nu există fier pe suprafața lui Mercur sau fierul conținut în minerale a fost corodat în fier nanofazic. Prin urmare, o suprafață corodată ar explica panta înroșită . [6]

Notă

  1. ^ (EN) L. Keller P, McKay DS, Natura și originea jantelor pe boabele de sol lunare , în Geochimie și Cosmochimie Acta, vol. 61, nr. 11, iunie 1997, pp. 2331-2341, DOI : 10.1016 / S0016-7037 (97) 00085-9 .
  2. ^ (EN) CM Pieters, Fischer EM; Rode O.; Basu A., Efectele optice ale intemperiilor spațiale: rolul celei mai fine fracțiuni , în Journal of Geophysical Research , vol. 98, E11, 1993, pp. 20.817-20.824., DOI : 10.1029 / 93JE02467 , ISSN 0148-0227 ( WC ACNP ) .
  3. ^ Pentru o imagine de ansamblu asupra stării cunoștințelor actuale privind eroziunea asteroizilor spațiali, a se vedea (EN) Clark R. Chapman, Space Weathering of Asteroid Surfaces , în Revista anuală a Pământului și a științelor planetare, vol. 32, mai 2004, pp. 539–567, DOI : 10.1146 / annurev.earth.32.101802.120453 . .
  4. ^ (EN) RP Binzel, Autobuz SJ; Burbine TH; Sunshine JM, Proprietăți spectrale ale asteroizilor din apropierea Pământului: dovezi pentru sursele meteoritei condrite obișnuite , în Știință , vol. 273, nr. 5277, august 1996, pp. 946–948, DOI : 10.1126 / science.273.5277.946 , PMID 8688076 .
  5. ^ (EN) Mark J. Cintala, Impact-Thermal Effects Effects in the Lunar and Mercurian Regoliths , în Journal of Geophysical Research, vol. 97, E1, ianuarie 1992, pp. 947–973, DOI : 10.1029 / 91JE02207 , ISSN 0148-0227 ( WC ACNP ) .
  6. ^ (EN) Bruce Hapke, Space Weathering from Mercury to the asteroid belt , în Journal of Geophysical Research, vol. 106, E5, februarie 2001, pp. 10.039-10.073, DOI : 10.1029 / 2000JE001338 .

Surse


Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică
Adus de la „https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Space_Erosion&oldid=84205345 ”