Dotychczas naukowcy sądzili, że na niewielkich asteroidach nie może zalegać warstwa pyłu. Niedawno jednak zespół ekspertów z Obserwatorium Lazurowego Wybrzeża podważył tę teorię i udowodnił, że nawet na najmniejszych kosmicznych skałach pojawia się tzw. regolit. W jaki sposób się tworzy? Na to pytanie specjaliści postanowili odpowiedzieć w swoim eksperymencie.
Asteroidy obracają się podobnie jak Ziemia. W efekcie tego ruchu obrotowego pojawia się na nich dzień i noc, a to z kolei prowadzi do ogromnych wahań temperatury. Te fluktuacje termiczne mogą być na tyle duże, że niewielkie skaliste obiekty po prostu się rozpadają.
- Ze względu na to, że asteroidy nie mają atmosfery - która na Ziemi łagodzi różnice termiczne między dniem a nocą - zmiany temperatury mogą oddziaływać na nie w bardzo silny sposób - wyjaśnił autor badania Marco Delbo z Obserwatorium Lazurowego Wybrzeża.
Skąd się tam wziął?
Kiedy meteoroidy zderzają się z Księżycem lub z innymi obiektami z przestrzeni kosmicznej, pył z tych kolizji wzbija się w przestrzeń kosmiczną, ale - jeśli są to większe obiekty - grawitacja jest na tyle silna, że pył wraca z powrotem na ich powierzchnię.
Inaczej jest jednak w przypadku mniejszych obiektów, których średnica nie przekracza kilometra.
Dotychczas naukowcy myśleli, że niewielkie asteroidy są pozbawione warstwy pyłu, zwanego regolitem. Ale ostatnie misje kosmiczne - na przykład misja NEAR-Shoemaker na asteroidę Eros czy misja japońskiego Hayabusa na Itokawę - odnotowują regolit nawet na niewielkich asteroidach. Nasuwa się więc pytanie, skąd on się tam wziął?
Przebadali próbki meteorytów
Aby sprawdzić, w jaki sposób te niewielkie cząsteczki się uformowały, Delbo wraz z zespołem naukowców przeprowadził w warunkach laboratoryjnych eksperyment. Eksperci przeanalizowali próbki chondrytu węglistego - nazywanego Murchisonem - który został znaleziony w Australii oraz fragment pochodzącego z Sahary chondrytu zwyczajnego.
- Meteoryty to najlepsze próbki asteroid na Ziemi, jakie mamy - zaznaczył Delbo.
Wraz z dobowym cyklem obrotowym meteorytu, zmieniająca się na jego powierzchni temperatura powoduje, że szczeliny, które się tam znajdują, rozszerzają się. - Pęknięcia są obecne we wszystkich naturalnych tworach. To takie niewielkie defekty ich struktury - zaznaczył naukowiec.
Jak pękają meteoryty?
Zespół naukowców postawił hipotezę, która mówiła o tym, że małe pęknięcia pod wpływem gwałtownych zmian temperatury znacząco się zwiększają. Według naukowców proces ten prowadziłby do rozdrabniania danej skały wzdłuż krawędzi. Wówczas niewielkie fragmenty skał odrywałyby się od jej głównej części.
Specjaliści założyli również, że tak zróżnicowane temperatury działałyby także na te właśnie niewielkie fragmenty, oderwane od korpusu skały. W ten sposób miałby tworzyć się regolit. Nie dochodziłoby w tatkim przypadku do żadnego zderzenia (jak u większych obiektów).
Aby sprawdzić hipotezę, Delbo umieścił próbki meteorytów w komorze klimatycznej. Tam stworzone zostały warunki podobne do tych panujących w Kosmosie.
Powiększają się pęknięcia
W ciągu ponad 400 cykli "noc-dzień" naukowcy zauważyli, że istniejące od początku szczeliny i pęknięcia na powierzchni obu meteorytów znacząco się powiększyły. Erozja miała większy wpływ na bardziej "miękką" próbkę meteorytu Murchison.
- Dobowy cykl wahania temperatury dotychczas nie był brany pod uwagę w przypadku rozważań o regolicie asteroid - wyjaśnił jeden z naukowców i dodał, że "teraz proces ten będzie postrzegany na równi z innymi procesami erozyjnymi".
Wyniki badania zostały opublikowane na łamach czasopisma "Nature".
Autor: kt/mj / Źródło: space.com