Касмічная эрозія

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Ілюстрацыя розных відаў касмічнай эрозіі

Касмічная эрозія — абагульняючая назва для апісання працэсаў, якія ўздейнічаюць на любое цела, якое знаходзіцца ў агрэсіўным асяроддзі адкрытага космасу. Шчыльныя целы (уключаючы Месяц, Меркурый, астэроіды, каметы, і некаторыя са спадарожнікаў іншых планет) згадваюць шматлікія працэсы эрозіі:

  • уплыў галактычнага і сонечнага касмічнага выпраменьвання,
  • уплыў часціц сонечнага ветру,
  • бамбардыроўка метэарытамі і мікраметэарытамі.

Вывучэнне працэсаў касмічнай эрозіі надзвычай важнае, бо гэтыя працэсы закранаюць фізічныя і аптычныя ўласцівасці паверхняў шматлікіх платарных целаў. Менавіта таму важна разумець той уплыў, які аказваюць працэсы эрозіі на касмічныя целы, каб правільна інтэрпрэтаваць звесткі, атрыманыя з даследчых зондаў.

Гісторыя[правіць | правіць зыходнік]

Касмічная эрозія на кавалке зерня месяцовай глебы 10084

Большая частка нашых ведаў аб працэсах касмічнай эрозіі паступае з даследванняў месяцовых ўзораў, здабытых экіпажамі "Апалонаў", асабліва рэгаліту. Сталы струмень высокаэнергетычных часціц і мікраметэарытаў, поруч з вялікімі метэарытамі, дробніць, распыляе і выпарае кампаненты месяцовай глебы.

Першымі прадуктамі эрозіі, якія былі прызнаныя ў месяцовых грунтах, сталі «аглютынаты». Яны ўтвараюцца, калі мікраметэарыты плавяць невялікую колькасць матэрыяла, які ўтрымлівае атачаючыя шкляныя і мінеральныя фрагменты, у адзіную шклопадобную масу памерам ад некалькіх мікрон да некалькіх міліметраў. Аглютынаты вельмі распаўсюджаны ў месяцовай глебе, складаючы 60—70 %[1]. Гэтыя россыпы часціц здаюцца цёмнымі чалавечаму воку галоўным чынам з-за прысутнасці наначасціц жалеза.

Касмічная эрозія павверхні Месяца адлюстроўвае на асобных зернях глебы (шклопадобныя ўсплескі) сляды сонечных успышак, звязвае вадарод, гелій, іншыя газы. У 1990-е гады дзякуючы выкарыстанню палепшаных даследчых метадаў і інчтрументыў, такіх як электронны мікраскоп, адкрытыя вельмі тонкія налёты (60—200 нм), якія развіваюцца на асобных зернях месяцовай глебы ў выніку ўздзеяння пароў ад суседніх зерняў, якія перажылі ўдар мікраметэарыту і разбурэнне[2].

Гэтыя працэсы эрозіі маюць вялікі ўплыў на спектральныя ўласцівасці месяцовага грунту, асабліва ў ультрафіялетавым, бычным, кароткахвалевым інфрачырвоным святле. Такія спектральныя змены былі ў істотнай ступені выкліканы ўключэннямі наначасціц жалеза, якія з'яўляюцца распаўсюджаным кампанентам і аглютынуюць у грунтовых корках[3]. Гэтыя драбнюткія (адзін да некалькіх сотняў мілімікронаў у дыяметры) бурбалкі металічнага жалеза з'яўляюцца, калі распадаюцца жалезаўтрымальныя карысныя выкапні (напрыклад, олівін і піраксен).

Уплыў на спектр[правіць | правіць зыходнік]

Спектральныя эфекты касмічнай эрозіі, з удзелам жалезістых корак, праяўляюцца траяк. Паколькі паверхня Месяца становіцца больш цёмнай, то яе альбеда змяньшаецца. Пачырваненне грунту павялічвае каэфіцыент адлюстравання доўгіх хваляў спектру. Таксама памяньшаецца глыбінЯ дыягнастычных паглынальных груп спектру[4]. Эфект пацямнення, выкліканы касмічнай эрозіяй, добра заўважны падчас назірання месяцовых кратараў. У маладых кратараў маюцца яркія сістэмы «промняў», таму што метэарыты выкінулі на паверхню падмесяцовыя пароды глебы, але з цягам часу гэтыя "промні" знікаюць, бо працэчы эрозіі зацямняюць матэрыял.

Касмічная эрозія на Меркурыі[правіць | правіць зыходнік]

Умовы на Меркурыі істотна адрозніваюцца ад умоваў на Месяцы. З аднаго боку, тут больш высокія тэмпературы удзень (дзённая тэмпература паверхні ~100 °C для Месяца, ~425 °C для Меркурыя) і больш халодныя ночы, якія могуць мацней уплываць на эрозію. Акрамя таго, з-за свайго месцазнаходжання ў Сонечнай сістэме Меркурый найшмат мацней бамбардуецца мікраметэарытамі, якія ўзаемадзейнічаюць з планетай пры значна большых хуткасцях, чым на Месяцы. Дзякуючы гэтаму эрозія паверхневага пласта на Меркурыі адбываецца больш інтэнсіўна. Калі прыняць уздзеянне касмічнай эрозіі на Месяцы за адзінку, то эфекты эрозіі на Меркурыі, як чакаецца, будуць роўныя 13,5 адзінкам для аплаўлення парод на паверхні і 19,5 адзінкам пры іх выпарэнні[5].

Касмічная эрозія астэроідаў[правіць | правіць зыходнік]

Насычаная каляровая выява астэроіду Іда ілюструе эфект касмічнай эрозіі

Роберт Джэдык (Robert Jedicke) і яго даследчая група з Інстытута астраноміі Гавайскага ўніверсітэту упершыню даказалі змяненне колеру астэроідаў у залежнасці ад узросту іх паверхні. На выснове гэтага назірання Дэвид Несворны (David Nesvorny) ў Паўднёва-заходнім навукова-даследчым інстытуце(англ.)  Боўлдэра ўжыў некалькі спосабаў вызначэння ўзросту астэроідаў. Дакладныя звесткі аб колеры больш чым 100 тысяч астэроідаў былі атрыманыя і ўнесены ў каталог Зелко Івежычам (Zeljko Ivezic) з Вашынгтонскага ўніверсітэту і Марыа Джурыкам (Mario Juric) из Прынстанскага ўніверсітэту, у працэсе рэалізацыі праграмы Слоанаўскага лічбавага агляду неба.

Гэтыя даследванні дапамаглі рашыць даўнюю праблему ў адрозненні колера паміж метэарытамі (звычайнымі хандрытамі) і астэроідамі, аскепкамі якіх яны меркавана з'яўляліся. Хандрыты як маладыя ўтварэнні маюць сіняваты колер, а астэроіды — пераважна чырванаваты. Сіневатыя вобласці на астэроідах зараз тлумачацца «астэроідатрусамі» і аднояна нядаўнімі ўдарамі метэарытаў, якія агаляюць свежыя пласты глебы[6].

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. Heiken, Grant (1991). Lunar sourcebook: a user's guide to the moon (1. publ. ed.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. ISBN 978-0521334440. 
  2. Keller, L. P; McKay, D. S. (Июнь 1997). "The nature and origin of rims on lunar soil grains". Geochimica et Cosmochimica Acta 61 (11): 2331–2341. doi:10.1016/S0016-7037(97)00085-9. Bibcode1997GeCoA..61.2331K. 
  3. Noble, Sarah; Pieters C. M.; Keller L. P. (Сентября 2007). "An experimental approach to understanding the optical effects of space weathering". Icarus 192: 629–642. doi:10.1016/j.icarus.2007.07.021. Bibcode: [http://adsabs.harvard.edu/abs/2007 I car..192..629N 2007 I car..192..629N]. 
  4. Pieters, C. M.; Fischer, E. M.; Rode, O.; Basu, A. (1993). "Optical Effects of Space Weathering: The Role of the Finest Fraction". Journal of Geophysical Research 98 (E11): 20,817–20,824.. doi:10.1029/93JE02467. ISSN 0148-0227). Bibcode1993JGR....9820817P. 
  5. Cintala, Mark J. (Январь 1992). "Impact-Induced Thermal Effects in the Lunar and Mercurian Regoliths". Journal of Geophysical Research 97 (E1): 947–973. doi:10.1029/91JE02207. ISSN 0148-0227. 
  6. University of Hawaii Astronomer and Colleagues Find Evidence That Asteroids Change Color as They Age