Prostor zvětrávání je obecný pojem definuje různé procesy, které působí na tělo vystavené vesmírném prostředí. Povrch hvězd zbavených atmosféry, jako je Měsíc , Merkur , asteroidy , komety nebo dokonce určité přírodní satelity, prochází různými procesy eroze pocházejícími z:
Vesmírná eroze má významný dopad na fyzikální a optické vlastnosti povrchu mnoha planetárních těles. Je proto důležité porozumět účinkům, abyste mohli správně interpretovat naměřená data.
Většina znalostí týkajících se prostorové eroze pochází ze studia měsíčních vzorků, které přinesl program Apollo , zejména z regolitu . Konstantní tok vysoce energetických částic a mikrometeoritů drtí, taví, rozmělňuje a odpařuje složky měsíční půdy.
První produkty prostorové eroze, které byly rozpoznány v měsíčních půdách, byly „ aglutináty “. Jedná se o materiály vytvořené, když nárazy mikrometeoritu roztaví malé množství skla a začlení fragmenty okolních minerálů do agregátu, jehož velikost se pohybuje od několika mikrometrů do několika milimetrů. Tyto aglutinuje jsou velmi běžné v měsíční půdě, kde představují 60 až 70% nečistot, které byly vystaveny tak dlouho, aby sluneční vítr částic Tyto komplexní a nepravidelné tvary objevují černé pro lidské oko, a to zejména z důvodu přítomnosti nanočástic ze železa .
Prostorová eroze také generuje produkty, jako je stříkající sklo, implantáty vodíku , helia a dalších plynů, jakož i agregované sloučeniny, jako jsou nanočástice železa. Až v 90. letech 20. století umožnily nové techniky a nové nástroje, jako jsou transmisní elektronové mikroskopy, objevit velmi tenké patiny nebo hrany (60–200 nm). Na měsíční půdě jsou to dopady mikrometeoritů, které generují práškový materiál, a páry, které jsou poté znovu naneseny na povrch.
Tyto procesy zvětrávání mají významný vliv na spektrální vlastnosti měsíčních půd, zejména v ultrafialových , viditelných a blízkých infračervených vlnových délkách . Tyto spektrální variace byly z velké části přičítány zahrnutí "železných částic v nanoměřítku", což je všudypřítomná složka dvou aglutinů. Tyto velmi malé (v průměru jeden až několik stovek nanometrů) bubliny kovového železa se vytvářejí, když se odpařují minerály železa ( např. Olivín a pyroxen ) a železo se uvolňuje a znovu ukládá v čisté formě.
Důsledky na spektrální vlastnosti prostorové eroze jsou trojí: změněné povrchy jsou tmavší (jejich albedo je sníženo), červenější (jejich odrazivost se zvyšuje s vlnovou délkou ) a hloubka jeho pásů d. Absorpce je snížena. Tyto účinky jsou způsobeny hlavně přítomností železa v aglutinech a v agregátech kolem jednotlivých zrn. Účinky ztmavnutí vyvolané prostorovou erozí lze snadno pozorovat studiem měsíčních kráterů. Novější krátery mají jasné systémy paprsků, protože vystavují nezměněný materiál, ale v průběhu času tyto paprsky zmizí, protože proces eroze materiál zakrývá.
Předpokládá se také, že k vesmírné erozi dochází na asteroidech , i když prostředí je velmi odlišné od prostředí Měsíce. Mikrometeority, které narážejí na tělesa pásu asteroidů, jsou pomalejší a tají méně povrchové hmoty a produkují také méně par. Kromě toho je počet částic slunečního větru, které se dostanou k pásu asteroidů, menší než počet pozorovaný na Měsíci. A konečně, nižší gravitace těl (protože jsou menší než Měsíc) má za následek snížení eroze ve srovnání s tím, co je pozorováno na měsíčním povrchu . Eroze je pomalejší a v menší míře na povrchu asteroidů.
U asteroidů však byly pozorovány důkazy vesmírné eroze. Skutečnost, že spektra asteroidů neodpovídala spektrům sbírek meteoritů s nimi spojených, zůstávala po celá léta záhadná. Zejména spektra asteroidů typu S , nejhojnějšího typu, neodpovídají spektrům nejhojnějšího typu meteoritů, běžných chondritů . Spektra asteroidů bývají červenější s viditelným strmým zakřivením. Binzel a kol. identifikovali asteroidy poblíž Země se spektrálními vlastnostmi pokrývajícími rozsah S-typu se spektry podobnými meteoritům OC, což naznačuje kontinuální proces, který mění asteroidy S-typu na spektrum materiálu, který může připomínat běžné chondrity. Další důkaz regolith změny vznikly během průletů Gaspra a Ida od Galileo . Nedávné krátery (představující materiály, které se objevily teprve nedávno) mají pozoruhodné spektrální rozdíly se zbytkem povrchu asteroidů. Přízraky Idy a Gaspry postupem času zčervenaly a ztratily spektrální kontrast. Rentgenová měření prováděná sondou NEAR Shoemaker ukazují, že Eros je složen z obyčejného chondritu navzdory spektru typu S vykazujícího sklon v červené barvě, což opět naznačuje, že určité procesy změnily optické vlastnosti povrchu. výsledky sondy Hayabusa na asteroidu Itokawa také naznačují složení obyčejného chondritu a identifikují produkty vesmírné eroze. Itokawa je opravdu velmi malý ( průměr 550 m ), jeho nízká gravitace neumožňuje vývoj zralého regolitu. Zdá se však, že na skalnatých površích asteroidu se vyvinuly patiny zvětrávání v důsledku vesmírné eroze.
Merkurovo prostředí se také výrazně liší od prostředí Měsíce. Na jedné straně je během dne výrazně teplejší (denní teplota povrchu je u Měsíce kolem 100 ° C, zatímco na Merkuru dosahuje 425 ° C ) a v noci chladnější, což mění účinky prostorové eroze. Na druhou stranu, vzhledem ke svému umístění ve sluneční soustavě, je Merkur také vystaven toku mikrometeoritů o něco většímu a s rychlostí nárazu mnohem vyšší než rychlost, která dosáhne Měsíce. Tyto dva faktory se na Merkuru kombinují a vytvářejí páry a roztavené materiály mnohem efektivněji než na Měsíci. Předpokládá se, že dopady na Merkur vyprodukují 13,5krát více roztavené hmoty a 19,5krát více par než na Měsíci.
Ultrafialové a viditelné spektrum Merkuru, jak je pozorováno dalekohledy ze Země, je zhruba lineární se sklonem v červené barvě. S železnými minerály, jako je pyroxen, nejsou spojeny žádné absorpční pásy. To znamená, že buď na povrchu Merkuru není železo, nebo bylo změněno železo v železných minerálech. Pozměněný povrch by pak vysvětlil sklon v červené barvě spektra. .