Vesmírné zvětrávání je obecný název pro popis procesů, ke kterým dochází u jakéhokoli tělesa v agresivním prostředí kosmického prostoru. Hustá tělesa (včetně Měsíce , Merkuru , asteroidů , komet a některých měsíců jiných planet) podléhají mnoha procesům zvětrávání:
Studium procesů zvětrávání vesmíru je nesmírně důležité, protože tyto procesy ovlivňují fyzikální a optické vlastnosti povrchu mnoha planetárních těles. Proto je důležité pochopit, jaký vliv mají procesy zvětrávání na vesmírná tělesa, abychom mohli správně interpretovat data pocházející z výzkumných sond.
Velká část našich znalostí o procesech zvětrávání vesmíru pochází ze studií měsíčních vzorků získaných posádkami Apolla , zejména regolitu . Neustálý proud vysokoenergetických částic a mikrometeoritů spolu s velkými meteority drtí, rozmělňuje a odpařuje složky měsíční půdy.
Prvními produkty zvětrávání, které byly v měsíčních půdách rozpoznány, byly „ aglutináty “. Vznikají, když mikrometeority roztaví malé množství materiálu, který zahrnuje okolní sklo a minerální úlomky, do jediné sklovité hmoty o velikosti od několika mikrometrů do několika milimetrů. Aglutináty jsou v měsíční půdě velmi běžné, tvoří až 60–70 % [1] . Tyto rozptyly částic se lidskému oku zdají tmavé hlavně kvůli přítomnosti nanočástic železa.
Kosmické zvětrávání povrchu Měsíce otiskuje stopy slunečních erupcí na jednotlivá horninová zrna (sklovité trhliny), váže vodík , helium a další plyny. V 90. letech 20. století byly díky použití vylepšených výzkumných metod a nástrojů, jako je elektronový mikroskop, objeveny velmi tenké povlaky (60–200 nm), které vznikají na jednotlivých zrnech měsíční půdy v důsledku dopadu par z sousední zrna, která přežila dopad mikrometeoritu a destrukci [2] .
Tyto procesy zvětrávání mají velký vliv na spektrální vlastnosti měsíční půdy, zejména v ultrafialovém, viditelném, krátkovlnném infračerveném světle. Takové spektrální změny byly z velké části způsobeny zahrnutím nanočástic železa, které je běžnou složkou a aglutinuje v půdních krustách [3] . Tyto drobné (jeden až několik set milimikronů v průměru) bublinky kovového železa se objevují, když se železné minerály (jako olivín a pyroxen ) rozkládají.
Spektrální efekty kosmického zvětrávání za účasti žlázových krust se projevují třemi způsoby. Jak povrch Měsíce tmavne, jeho albedo se snižuje. Zčervenání země zvyšuje koeficient odrazu dlouhých vlnových délek spektra. Snižuje se také hloubka diagnostických absorpčních skupin spektra [4] . Efekt ztmavení způsobený kosmickým zvětráváním je dobře patrný při pozorování měsíčních kráterů. Mladé krátery mají jasné systémy "paprsků", protože meteority vyvrhly na povrch sublunární horniny, ale postupem času tyto paprsky mizí, protože procesy zvětrávání materiál ztmavují.
Podmínky na Merkuru jsou velmi odlišné od podmínek na Měsíci. Na jedné straně jsou vyšší teploty přes den (denní povrchová teplota ~100 °C pro Měsíc, ~425 °C pro Merkur) a chladnější noci, které mohou mít silnější vliv na zvětrávání. Také kvůli své poloze ve sluneční soustavě je Merkur o něco silněji bombardován mikrometeority, které interagují s planetou mnohem vyšší rychlostí než na Měsíci. Díky tomu je zvětrávání povrchové vrstvy na Merkuru intenzivnější. Vezmeme-li vliv kosmického zvětrávání na Měsíc jako jednotku, pak se očekává, že zvětrávací účinky na Merkur budou rovny 13,5 jednotek pro tavení hornin na povrchu a 19,5 jednotek pro jejich vypařování [5] .
Robert Jedicke a jeho výzkumný tým z Ústavu astronomie na Havajské univerzitě poprvé dokázali, že asteroidy mění barvu s věkem svého povrchu. Na základě tohoto pozorování použil David Nesvorny z Boulder's Southwest Research Institute několik metod k určení stáří asteroidů. Přesná barevná data pro více než 100 000 asteroidů byla získána a katalogizována Zeljkem Ivezicem z Washingtonské univerzity a Mario Juricem z Princetonské univerzity během programu Sloan Digital Sky Survey .
Tyto studie pomohly vyřešit dlouhotrvající problém o rozdílu v barvě mezi meteority (obyčejnými chondrity ) a asteroidy, jejichž fragmenty měly být. Chondrity jako mladé útvary mají namodralou barvu, zatímco asteroidy jsou převážně načervenalé. Modravé oblasti na asteroidech jsou nyní připisovány „otřesům asteroidů“ a relativně nedávným dopadům meteoritů odhalujících čerstvé vrstvy hornin [6] .
| Měsíc | ||
|---|---|---|
| Zvláštnosti | ||
| Orbita Měsíce | ||
| Povrch | ||
| Selénologie | ||
| Studie | ||
| jiný | ||