Пылевые пруды
Пруды пыли — это явление, при котором карманы пыли наблюдаются на небесных телах без значительной атмосферы, таких как астероиды , кометы и некоторые малые планеты . Это гладкие отложения пыли, скопившиеся во впадинах на поверхности тела (вроде кратеров), контрастирующих с каменистой местностью вокруг них. [ 1 ] Обычно они имеют другой цвет и альбедо по сравнению с окружающими областями. Поскольку вокруг них нет воздуха, способ их формирования до сих пор обсуждается. Явление было обнаружено 28 октября 2000 года космическим зондом NEAR Shoemaker на астероиде 433 Эрос . [ 2 ]
Причина
[ редактировать ]Считается, что на безвоздушных телах электростатический перенос является основной причиной переноса пыли. Инфракрасные и ультрафиолетовые лучи Солнца достаточно сильны, чтобы выбивать электроны из пыли, присутствующей на поверхности. Эти положительно заряженные частицы отталкиваются от поверхности на высоту в километры. На ночной стороне пыль отрицательно заряжена электронами солнечного ветра . Частицы на ночной стороне будут достигать большей разницы в электрическом напряжении , чем на дневной стороне, запуская частицы пыли на еще большие высоты. [ 3 ] Лабораторные эксперименты показывают, что пыльные поверхности имеют тенденцию становиться гладкими в результате мобилизации пыли. Когда эта левитирующая пыль попадает в затененную область, она теряет заряд и падает на землю. Со временем на таких местах скапливается пыль. [ 4 ] Считается, что это основная причина образования пылевых прудов. Однако точная механика выброса электростатической пыли остается загадкой. Большой наклон Эроса (88°) приводит к тому, что в низких широтах Солнце проводит больше времени возле горизонта, чем в более высоких широтах. Это приводит к увеличению количества пылевых прудов в экваториальном регионе. [ 5 ] Считается, что электростатически левитирующая пыль является причиной явления, называемого свечением лунного горизонта , когда такие частицы рассеивают солнечный свет во время лунного заката, создавая сияющий горизонт.
Помимо этого, сейсмические тряски, дегазация причиной также считаются и псевдоожижение, хотя все эти теории содержат некоторые недостатки. Считается, что псевдоожижение ударных выбросов является причиной образования на Луне структур, называемых бассейнами расплава. В результате образуются два типа пылевых прудов: ударного расплава (тип 1) и (накопления пыли). Пруды 1-го типа расположены вблизи ударного расплава крупных кратеров. Пыль равномерно распределяется по дну кратера, образуя гладкую поверхность пруда с постоянным наклоном и небольшой глубиной. [ 6 ] Однако пылевые пруды имеют менее постоянный уклон. Пруды типа 2 редки на Луне, поскольку для преодоления гравитационного притяжения Луны требуется большее электростатическое напряжение. На астероидах с низкой гравитацией необходима меньшая электростатическая разница, что приводит к большему количеству пылевых прудов типа 2.
Считается, что изменение альбедо связано с минеральной неоднородностью или разницей в размере зерен. Материал распределен в кратере с небольшим смещением геометрического центра. Частицы пылевых прудов также богаты силикатными материалами ( оливин и пироксены). Слабый синий цвет отложений пруда обусловлен свойством основных материалов, которое делает их заметно более синими при очень мелком размере зерен (<50 мкм) из-за изменений в упаковке. В целом пруды образуются в планетных телах с сухим хрупким реголитом или с низким содержанием летучих.
Примеры
[ редактировать ]433 Эрос содержит множество крупных кратеров диаметром более 200 метров. Их количество близко к точке насыщения этих кратеров. Но кратеры меньшего размера относительно низкие. Предполагается, что их скрыл какой-то процесс стирания. Дно некоторых кратеров покрыто гладкими и плоскими участками (уклон менее 10°). Такие пруды наблюдаются больше вблизи экватора и в местах с низкой гравитацией. Для них характерен чуть более синий цвет по сравнению с окружающей местностью. Таких прудов выявлено 334, диаметром 10м. 255 из них имеют размеры более 30 м, а 231 (или 91%) находятся в пределах 30° от экватора. Только 24 из них имеют явно ровное дно с изменением уклона по краям и только 12 из них имеют ровный рельеф как в направлении восток-запад, так и в направлении север-юг. Частицы пыли здесь имеют размер около 2 см.
Считается , что пылевые пруды на Эросе образованы сухим реголитом, а те, что обнаружены на Луне , - результатом расплавленных выбросов. На поверхности астероида 4 Веста были обнаружены как тип 1 (выбросы), так и тип 2 (пылевые пруды) в пределах 0°–30° с.ш./ю.ш., то есть в экваториальной области. выявлено 10 кратеров На Весте с образованием пылевых прудов. [ 7 ] Эти кратеры имеют диаметр ≤11 км, и половина из них разбросана в южной части Марсии (среднее расстояние ~75,3 ± 32 км от края) и северной части кратера Корнелия. Эти кратеры были детально сфотографированы зондом DAWN, находившимся на орбите Весты .
В регионах Сагамихара и Муз-Море астероида 25143 Итокава обнаружил пылевые пруды японским зондом Хаябуса . Частицы пыли здесь мельче, чем у 433 Эроса , их размер варьируется от миллиметров до менее сантиметра.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Загадочная поверхность Эроса» . skyandtelescope.org . Проверено 18 октября 2023 г.
- ^ «Пыль «плавает» над лунной поверхностью — электростатический перенос пыли изменяет форму поверхности безвоздушных планетных тел» . Физика.орг . Архивировано из оригинала 13 июля 2023 года . Проверено 28 сентября 2023 г.
- ^ «Лунные фонтаны» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 марта 2010 года.
- ^ «Перенос пыли в фотоэлектронных слоях и образование пылевых прудов на Эросе» . www.sciencedirect.com . Проверено 18 октября 2023 г.
- ^ «Происхождение и плоскостность прудов на астероиде 433 Эрос» . onlinelibrary.wiley.com . Проверено 18 октября 2023 г.
- ^ «Динамика электростатически поднятой пыли на безвоздушных планетных телах» . www.sciencedirect.com . Проверено 18 октября 2023 г.
- ^ «Формирование выбросов и отложений пылевого пруда на астероиде Веста» . agupubs.onlinelibrary . Проверено 18 октября 2023 г.