Mikrometeorit

Mikrometeoritů je velmi malý meteorit , obecně méně než centimetr velikosti a méně než gram hmotnosti .

Mikrometeority mohou představovat hrozbu pro průzkum vesmíru. Riziko je obzvláště velké u satelitů, které zůstávají ve vesmíru po dlouhou dobu. To představuje konstrukční výzvy pro budoucí - stále teoretické - nízkonákladové prostředky vesmírné dopravy, jako jsou vesmírné výtahy a orbitální vzducholodi .

První mikrometeority byly shromážděny mezi Prosince 1872 a Květen 1876podle Challenger expedice , který získává kosmické spherules (roztavených mikrometeoritů) ze dna oceánu magnetickým bagrování.

Definice

Definice mikrometeoritů není konsensuální:

Vědecký zájem

Mikrometeority jsou důležité pro hodnocení přínosu mimozemské hmoty, jejíž hlavním přispěvatelem jsou (a především ti menší než milimetr). Tok mikrometeoritů byl hodnocen roztavením velkých hmot ultračistého sněhu kolem stanice Concordia poblíž Dómu C ( Antarktida ). Bylo tedy získáno 1 280 neroztavených mikrometeoritů (uMM, pro neroztavený mikrometeorit ) a 808 kosmických kuliček (CS, pro kosmickou sféronu ) s průměry 30 až 350  μm . Známe rychlost akumulace sněhu a získáme tok 3,0  μg m −2  yr −1 pro uMMs a 5,6  μg m −2  yr −1 pro CS. Extrapolací křivky distribuce velikosti získáme pro mikrometeority o průměru 12–700  μm celkový pozemský tok 5 200+1 500
−1 200 tun za rok (1 600 ± 500 a 3 600+1 000
−700 t / rok pro uMM a CS). Pre-atmosférický tok těchto mikrometeoritů se odhaduje na 15 000  t / rok . Srovnání s numerickými modely naznačuje, že většina pochází z komet rodiny Jupiterů a menšina z hlavního pásu asteroidů .

Popis

Mikrometeority jsou extrémně běžné ve vesmíru a zejména v blízkosti Země. Jejich rychlost ve srovnání s rychlostí vesmírných vozidel na oběžné dráze může být řádově několik kilometrů za sekundu, což ztěžuje konstrukci vozidel tak, aby odolávaly nárazům. Například mikrometeoritů 8,5  miligramů pohybující se rychlostí 72  km / s má tolik potenciální energie jako kouli z pistole o ráži .45 na místě-rozsah prázdného.

Mikrometeority jsou velmi malá zrnka prachu, často kovová, z úlomků uvolněných nárazem mezi většími tělesy. Často pocházejí z formování sluneční soustavy . Dráhy mikrometeoritů jsou zcela náhodné, protínají oběžnou dráhu Země ze všech úhlů. Mikrometeority neustále procházejí oběžnými dráhami vesmírných vozidel a dopadají na ně vysokou rychlostí. Navzdory své malé velikosti degradují vnější obal satelitů a časem ohrožují fungování jejich systémů.

Mikrometeority představují ročně 15 000 až 40 000 tun trosek uložených na zemském povrchu. Mikrometeority lze snadno najít na Zemi, kde je koncentruje dešťová voda (např. Ve střešních žlabech). Kovový prach z jiných zdrojů je na zemském povrchu relativně vzácný, takže je snadné jej oddělit od běžného prachu pomocí magnetu . Aby bylo možné co nejvíce omezit kontaminaci tohoto prachu suchozemským prachem, musí být jejich sběr prováděn na místech, která toto znečištění co nejvíce omezují. To se dělo v Grónsku, poté na antarktických pobřežích a nakonec ve sněhu kolem stanic Concordia nebo Dôme Fuji .

Abychom lépe porozuměli jejich počtu a distribuci, několik vesmírných vozidel ( Lunar Orbiter 1 , Luna 3 a Mars 1 ) má detektory mikrometeoritů.

Dopady způsobené malými předměty pohybujícími se velmi vysokou rychlostí jsou předmětem studia terminální balistiky . Současné techniky používané k zrychlení objektů na takové rychlosti zahrnují lineární motory a tvarované nálože .

Klasifikace

Mikrometeority tvoří tři velké rodiny diferencované podle jejich tepelných změn během atmosférického reentry: úplně roztavené, částečně roztavené a neroztavené. Mikrometeority ze sbírky Concordia CSNSM jsou klasifikovány následovně:

Poznámky a odkazy

  1. (in) Mr. Maurette, micrometeorites and the Mysteries of Our Origins , Springer,2007, str.  290.
  2. (in) Alan E. Rubin a Jeffrey N. Grossman , „  Meteorit a Meteoroid: nové komplexní definice  “ , Meteoritika a planetární věda ,února 2010( DOI  10.1111 / j.1945-5100.2009.01009.x ).
  3. Matthieu Gounelle, profesor laboratoře mineralogie a kosmochemie Národního muzea přírodní historie, konference „Mikrometeority: příběhy tady a jinde“ v Bureau des Longitudes, 6. června 2012.
  4. (en) J. Rojas, J. Duprat, C. Engrand, E. Dartois, Delauche L. a kol. , „  Mikrometeoritů tok při Dome C (Antarctica), sledování narůstání mimozemském prachu na Zemi  “ , země a Planetary Science Letters , sv.  560,15. dubna 2021Bod n O  116794 ( DOI  10,1016 / j.epsl.2021.116794 ).
  5. (in) Bilstein 2015 , s.  330.
  6. SG Love a DE Brownlee , „  Přímé měření rychlosti pozemského hromadění kosmického prachu  “, Science (New York, NY) , sv.  262, n O  5133,22. října 1993, str.  550–553 ( ISSN  0036-8075 , PMID  17733236 , DOI  10.1126 / science.262.5133.550 , číst online , přistupováno 22. května 2017 )
  7. (in) Mr. Maurette , C. Hammer , N. Reeh a DE Brownlee , „  Placers of Cosmic Dust in the Blue Ice Lakes of Grónsko  “ , Science , sv.  233, n O  4766,22. srpna 1986, str.  869-872 ( ISSN  0036-8075 a 1095-9203 , PMID  17752213 , DOI  10.1126 / science.233.4766.869 , číst online , přistupováno 22. května 2017 ).
  8. .
  9. J. Duprat , C. Engrand , M. Maurette a G. Kurat , „  mikrometeoritů od střední antarktického sněhu: shromažďování CONCORDIA  “, Advances in Space Research , sv.  39,2007, str.  605-611 ( ISSN  0273-1177 , DOI  10.1016 / j.asr.2006.05.029 , číst online , přistupováno 22. května 2017 ).
  10. Takaaki Noguchi , Noriaki Ohashi , Shinichi Tsujimoto a Takuya Mitsunari , „  Kometární prach v antarktickém ledu a sněhu: minulé a současné chondritické porézní mikrometeority zachované na povrchu Země  “, Earth and Planetary Science Letters , sv.  410,1 st 01. 2015, str.  1-11 ( ISSN  0012-821X , DOI  10.1016 / j.epsl.2014.11.012 , číst online , přistupováno 22. května 2017 ).

Podívejte se také

Bibliografie

Dokument použitý k napsání článku : dokument použitý jako zdroj pro tento článek.

Související články