物理科技生物学-PHYICA

阳阿依佑光照射在贝努鸟的岩石上

天文学与空间 2022-01-03 00:01:09

比尔·施泰格沃尔德,南希·琼斯,美国宇航局戈达德太空飞行中心 小行星贝努鸟上的巨石上的解聚(顶部)和线性断裂(底部)的例子来自美国宇航局的奥西里斯-雷克斯宇宙飞船拍摄的图像

在底排,断裂方向为(d)西北偏西至东南偏东和(e,f)北向南

学分:美国宇航局/戈达德/亚利桑那大学 小行星不只是坐在那里什么也不做,因为它们围绕太阳运行

它们受到流星体的轰击,被空间辐射摧毁,现在,科学家们第一次看到了即使一点点阳光也能把它们拖垮的证据

根据美国宇航局奥西里斯-雷克斯(Origris-REx)航天器的图像,小行星贝努鸟上的岩石似乎在开裂,因为阳光白天加热它们,晚上冷却它们

亚利桑那州图森市行星科学研究所的杰米·莫拉罗是《自然通讯》6月9日刊登的一篇论文的主要作者,他说:“这是首次在没有大气层的物体上明确观察到这一过程的证据,该过程被称为热断裂。”

“这是一个难题的一部分,它告诉我们表面过去是什么样的,几百万年后会是什么样

" 图森市亚利桑那大学的OSIRIS-REx首席研究员Dante Lauretta说:“像任何风化过程一样,热断裂会导致巨砾和行星表面随着时间的推移而演变——从改变单个巨砾的形状和大小,到产生鹅卵石或细粒风化层,再到破坏陨石坑壁。”

“相对于其他风化过程,这种现象发生得有多快,告诉我们地表变化得有多快

" 美国国家航空和宇宙航行局的欧西里斯-雷克斯宇宙飞船拍摄的照片显示,在小行星贝努鸟上,悬崖表面(a)和巨石(b-f)上的剥落特征具有不同的大小和位置

图(a)地平线上明亮的圆顶是剥落悬崖后面的一块巨石

学分:美国宇航局/戈达德/亚利桑那大学 岩石在白天被阳光加热时会膨胀,在晚上冷却时会收缩,导致应力形成裂缝,随着时间的推移裂缝会慢慢扩大

科学家们一度认为,热断裂可能是小行星等无空气物体的一个重要风化过程,因为许多经验表明昼夜温差极大,加剧了压力

例如,贝努鸟白天的最高气温可达127摄氏度或260华氏度,夜间的最低气温则骤降至零下73摄氏度或接近零下100华氏度

然而,热碎裂的许多迹象很小,在奥西里斯-雷克斯接近贝努鸟之前,确认小行星热碎裂所需的高分辨率图像并不存在

该任务小组使用宇宙飞船的欧西里斯-雷克斯相机套件(OCAMS)发现了与热断裂一致的特征,该相机套件可以看到贝努鸟小于一厘米(几乎为0

4英寸)

它发现了剥落的证据,热断裂可能导致小而薄的层(1-10厘米)从巨石表面剥落

飞船还产生了南北方向贯穿巨石的裂缝图像,沿着贝努鸟热断裂产生的应力线

其他风化过程也可以产生类似的特征,但是研究小组的分析排除了它们

例如,雨水和化学活动可以产生剥落,但贝努鸟没有大气来产生雨水

被构造活动挤压的岩石也可以剥落,但是贝努鸟对于这样的活动来说太小了

流星体撞击确实发生在贝努鸟,并且肯定会使岩石破裂,但是它们不会导致所看到的巨石表面的层的均匀侵蚀

此外,没有发生剥落的撞击坑的迹象

对贝努鸟的进一步研究可能有助于确定热断裂对小行星的磨损有多快,以及它与其他风化过程相比如何

马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的项目科学家杰森·德沃金说:“我们还没有很好的限制热断裂的破坏率,但是我们现在可以得到它们,因为我们可以第一次在原位观察到它。”

“对2023年宇宙飞船返回的样本特性的实验室测量将有助于我们更多地了解这个过程是如何工作的

" 另一个研究领域是热断裂如何影响我们估计表面年龄的能力

一般来说,一个表面风化得越多,它就越老

例如,假设撞击以相对恒定的速度发生在一个物体上,一个有许多陨石坑的区域可能比一个没有多少陨石坑的区域更古老

然而,由热破裂引起的额外风化可能会使年龄估计复杂化,因为热破裂会以不同的速率在不同的物体上发生,这取决于它们与太阳的距离、一天的长度以及它们的岩石的成分、结构和强度

在热压裂有效的物体上,它可能会导致弹坑壁破裂,侵蚀得更快

根据环形山记录,这将使表面看起来更老,而实际上它更年轻

或者可能发生相反的情况

莫拉罗说,需要对不同物体的热断裂进行更多的研究,才能着手解决这个问题

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