|
Астероид Рюгу подвергался бомбардировке микрометеоритами
|
|
|
|
Астероиды - это остатки формирования нашей Солнечной системы, и хотя многие из них можно найти в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера, некоторые - нет. Одним из таких объектов является астероид (162173) Рюгу, околоземный астероид шириной 1 км, который, как полагают, возник в поясе астероидов. Однако с тех пор он пересек орбиту Земли и находится в 300 миллионах километров от нашей планеты.
|
|
|
|
Астероид постоянно подвергается бомбардировке обломками в космосе, и новое исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, показало, что даже микроскопические частицы могут оказывать разрушительное воздействие.
|
|
|
|
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило космический аппарат Hayabusa2 для проведения дистанционного зондирования и сбора образцов на астероиде в 2018 и 2019 годах. Лабораторная работа с этими образцами выявила отчетливую картину дегидратации филлосиликатов (листовидных силикатных минералов, таких как серпентин и сапонит, богатые магнием), в результате которой разрушаются связи между входящими в их состав атомами кислорода и водорода.
|
|
|
|
Примечательно, что доктор Дайго Седзи из JAXA отмечает, что микроскопические метеороиды (micrometeoroids) размером всего в 2 нанометра способны нанести ущерб Рюгу. Это происходит потому, что частицы разгоняются до высоких скоростей магнитными полями плазмы солнечного ветра, которая в основном состоит из протонов, достигающих скорости ~400 км с-1.
|
|
|
|
|
|
|
Компьютерное моделирование молекулярной динамики было использовано для оценки взаимодействия атомов кремния, магния, кислорода и водорода, входящих в состав серпентина, поскольку химические реакции протекают в субнаносекундных масштабах (в этих экспериментах они происходили в течение одной триллионной доли секунды) — слишком быстро, чтобы наблюдать невооруженным глазом.
|
|
|
|
Доктор Седзи определил, что при столкновении комет со скоростью ~20 км/с разрывается около 200 кислородно-водородных связей, но это число значительно увеличилось до 2000 разрывов кислородно-водородных связей (выброшенных атомов) при столкновении частиц пыли наноразмерного размера со скоростью ~300 км/с. Ударный кратер, образовавшийся при падении с меньшей скоростью, составил всего 4,4 нанометра (для справки, средний диаметр человеческого волоса составляет 90 000 нанометров).
|
|
|
|
Еще одним фактором, изученным в ходе экспериментов, было влияние температуры на выветривание Рюгу. Температура поверхности астероида ежедневно колеблется в пределах от ~310 до ~340 Кельвинов (приблизительно 37-67 °C) и достигает 200 Кельвинов (-73 °C), когда на него не попадает солнечный свет.
|
|
|
|
Тем не менее, результаты не показали существенных изменений в дегидратации минералов, и доктор Седзи вместо этого определил кинетическую энергию ударных элементов как инициатор химических реакций, при которых температура превышала 1000 Кельвинов (~727 °C). Это важный фактор, поскольку серпентин становится нестабильным при температурах выше 600 °C, что приводит к разрыву соединения.
|
|
|
|
Несмотря на все это, диссоциированные атомы могут фактически рекомбинировать, образуя воду и силанольную функциональную группу (объединяющую диоксид кремния, кислород и водород), что в конечном итоге может помочь компенсировать обезвоживание, вызванное выбросом атомов во время микробомбардировки астероидов.
|
|
|
|
Источник
|
