物理科技生物学-PHYICA

解开火星卫星火卫一之谜的实验室早见琉璃实验

天文学与空间 2022-05-19 00:01:09

维也纳理工大学 保罗·萨伯在维也纳大学的实验室里 当然,在我们对空间这个词的理解中没有天气——然而,如果土壤不断受到高能粒子的轰击,比如太阳发出的高能粒子,土壤也可以在空间真空中“天气”

火星卫星火卫一受到一种特殊情况的影响:它离火星如此之近,不仅太阳风,而且来自火星的粒子辐射在那里也起着决定性的作用

维恩大学的一个研究小组现在已经能够在实验室实验中测量这一点

在短短几年内,日本的一项太空任务将从火卫一采集土壤样本,并将它们带回地球

数十亿年的粒子辐射 “关于火星卫星火卫一是如何形成的,有不同的理论”,保罗·萨伯说,他正在研究他的博士学位

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教授课题组论文

维也纳大学应用物理研究所的弗里德里希·奥迈尔

“可能火卫一最初是一颗小行星,后来被火星捕获,但它也可能是由火星与另一个大物体碰撞产生的

" 当研究这样的天体时,人们必须永远记住它们的表面已经被宇宙粒子轰击彻底改变了数十亿年

地球表面不受此影响,因为我们的大气层屏蔽了粒子

然而,没有大气层的天体的地质学,如我们的月球或火卫一,只有在能够正确评估“空间风化”的情况下才能被理解

因此,在图维恩进行了精心的实验:“我们使用了一种在火卫一上发现的矿物,并用不同的带电粒子在真空室中轰击它,”保罗·萨伯解释道

“使用极其精确的天平,我们可以测量在这个过程中有多少物质被去除,以及每个粒子对表面的影响有多大

马库斯·瓦普、保罗·萨伯、弗里德里希·奥迈尔和赫伯特·比比(从左至右)

信用:图文 必须考虑到火卫一卫星的特殊性质:它离火星表面的距离不到6000公里——甚至不到月球和地球之间距离的2%

就像我们的月亮一样,它围绕着它的行星做着潮汐锁定的旋转:同一侧总是面对着火星

保罗·萨伯说:“由于火星和火卫一之间的距离非常小,不仅太阳发射的粒子在火卫一表面起作用,火星的粒子也是如此。”

火星大气主要由二氧化碳组成

但是在大气层的外部也有大量的氧气

当太阳风的粒子穿透那里时,可以产生氧离子,然后氧离子高速撞击火卫一,改变表面材料

2024年航天任务数据 “通过我们的测量方法,我们能够比以前更准确地估计火卫一的侵蚀,”弗里德里希·奥迈尔说

“我们的结果表明,来自火星大气的氧离子的影响不能忽视

区分火卫一的两面也很重要:当太阳风在远离火星的一面造成风化时,来自火星大气的轰击在另一面占主导地位,这时太阳被火星屏蔽了

这些考虑可能很快会在真实火卫一样本的评估中发挥重要作用:早在2024年,作为日本MMX太空任务(火星月球探索)的一部分,一艘宇宙飞船就打算到达火卫一,并将土壤样本带回地球

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