Новости / Внеземное / Изучен процесс выветривания астероидов микрометеоридами
05.12.2024
Изучен процесс выветривания астероидов микрометеоридами
Астероиды постоянно подвергаются бомбардировке космическим мусором. Новое исследование JAXA было посвящено изучению проявления и влияния данных процессов на примере астероида Рюгу.
Этот околоземный объект диаметром около 1 км был изучен миссией Хаябуса-2 методами дистанционного зондирования и отбора проб в 2018 и 2019 гг.
По результатам анализа проб была выявлена дегидратация филлосиликатов вроде серпентина и сапонита, обусловленная разрывом связей между атомами кислорода и водорода. Ученые предположили, что данные процессы связаны с воздействием микрометеоридов размером в 2 нм. По их словам, такие частицы обладают значительным кинетическим потенциалом ввиду движения с высокой скоростью, которую они достигают под влиянием плазмы солнечного ветра, состоящей преимущественно из фотонов, движущихся со скоростью около 400 км/с.
Ввиду того, что данные химические реакции происходят в субнаносекундных временных масштабах, для оценки взаимодействия атомов кремния, магния, кислорода и водорода в структуре серпентина ученые применили методы моделирования вычислительной молекулярной динамики.
По результатам установлено, что при ударах микрометеоридов со скоростью около 20 км/с в минерале происходит около 200 разрывов кислородно-водородных связей. В точках взаимодействия образуются ударные кратеры диаметром 4 нм. При увеличении скорости частиц до 300 км/с количество разрывов возрастает до 2000.
К тому же ученые исследовали влияние температуры на выветривание Рюгу. Оказалось, что в зависимости от освещенности Солнцем температура его поверхности ежедневно колеблется примерно от 310 до 340 K (37-67°C) и составляет 200 K (-73°C) в ее отсутствии.
В итоге установлено, что кинетическая энергия от ударов микрометеоридов является индуктором химических реакций в условиях температур свыше 1000 K (727°C), учитывая, что серпентин утрачивает стабильность при 600°C. При этом при фоновых температурах существенных изменений в дегидратации минерала не обнаружено.
Кроме того, ученые выяснили, что диссоциированные атомы могут рекомбинировать, формируя воду и силанольную группу, включающую кремний, кислород и водород. Это способствует компенсации дегидратации.
Таким образом, даже в условиях ограниченных вычислительных ресурсов, определяющих масштабы временной шкалы в 1 пс, установлено участие микрометеоридов в космическом выветривании астероидов.
Путем моделирования ученые выяснили, что суперземли и мини-нептуны образуются в узких кольцах протопланетных дисков. Данная модель согласуется с наблюдениями за составом и распределением таких объектов в системах и рядом других теорий планетообразования. »»»
Ученые обнаружили третью экзопланету, испаряющуюся вследствие близости орбиты к звезде. Причем она является наиболее быстро разрушающейся из известных. Предполагается, что процесс займет 1-2 млн лет. Об его интенсивности свидетельствует наличие кометоподобного хвоста протяженностью около 9 млн км. »»»
На основе анализа данных по атмосфере Марса ученые выяснили, что в ее циркуляции значительную роль играют гравитационные волны. Так, с ними связано более 10% атмосферных колебаний температуры и плотности на высотах более 60 км. Это особо интенсивно проявляется в средней атмосфере на средних и высоких широтах. »»»
Путем моделирования ученые выяснили, что для приливно-заблокированных экзопланет особо значимы кометные удары. Это обусловлено большей вероятностью таких событий ввиду особенностей орбитального и динамического взаимодействий их со звездами и более выраженными последствиями в связи со спецификой атмосферной динамики. »»»
Путем определения числа взрывов сверхновых во Млечном пути ученые выявили соответствие этих событий вблизи Солнца с временными интервалами позднеордовикского и позднедевонского вымираний. Они объясняют эту связь возможным разрушением озонового слоя, инициацией кислотных дождей и климатическими изменениями. »»»
Ученые разработали новый метод измерения периода вращения Урана, основанный на анализе полярных сияний планеты. С его использованием был уточнен данный параметр. К тому же он открыл новые возможности для изучения магнитосферы планеты. »»»
На основе повторного анализа данных NASA Dawn по Весте с учетом новых методов ученые установили, что данный объект не имеет ядра, на наличие которого указывал первичный анализ. Они предположили, что это может быть связано с незавершенной дифференциацией или тем, что Веста является фрагментом протопланеты. »»»
На основе анализа данных миссии Chandrayaan-3 и моделирования ученые выяснили, что лед может формироваться на склонах от 14° высоких широт, обращенных от Солнца и к ближайшему полюсу. Это свидетельствует о более обширном потенциальном распространении льда на лунной поверхности, чем предполагалось. »»»