Удивительное открытие: Исследователи выявили неизвестное ранее явление на образцах с астероида Итокава - его пылинки покрыты крошечными железными волосками. Эти металлические волоски, по-видимому, были созданы солнечным ветром, который выветрил поверхность астероида и разложил минералы сернистого железа. Как объясняют исследователи, тот факт, что из этого могут образовываться такие железные волоски, является совершенно новым аспектом космического выветривания.
Астероиды, кометы или Луна: все небесные тела, не имеющие ни атмосферы, ни магнитного поля, почти полностью подвержены воздействию солнечного ветра - и это имеет последствия. На Луне постоянная бомбардировка энергетическими частицами со временем потемнела реголит, оставив светлыми лишь несколько защищенных участков. Поверхность астероидов и комет также химически изменена космическим выветриванием.
Пылинки с металлическими «ресничками»
Но теперь исследователи под руководством Тору Мацумото из Университета Кюсю открыли совершенно новую форму космического выветривания - используя образцы пыли с астероида Итокава. В 2005 году его посетил японский космический корабль «Хаябуса», который собрал образцы и вернул их на Землю в 2010 году. С тех пор эти образцы астероидов интенсивно изучались.
Учёные были ещё больше удивлены, когда обнаружили в образцах пыли совершенно новое явление: поверхность большинства зёрен была покрыта мельчайшими, похожими на волоски, кристалликами железа. «Эти ресницы тоньше на кончиках, изогнуты и имеют продольные бороздки», - сообщают Мацумото и его команда. «Их длина варьируется от нескольких десятков нанометров до 2,8 микрометров.» Многие из этих «ресниц» также состояли из нескольких более мелких волосков.
Волосы из почти чистого железа
Дальнейший анализ показал, что эти крошечные волоски состояли почти из чистого железа - содержание никеля составляло менее 0,7 процента по массе. «Согласно дифракционным картинам, многие тонкие волоски состоят только из одного кристалла железа или нескольких немного по-разному выровненных кристаллов», - сообщают исследователи.
Но как появились эти маленькие железные волоски? Ученые подозревают, что они произошли от минерала троилита (FeS) - сульфида железа, который часто встречается в железных метеоритах. После подробного исследования возможных путей химических реакций Мацумото и его команда пришли к выводу, что бомбардировка энергичными ионами солнечного ветра должна была выщелачивать железо из троилита на поверхности астероида Итокава.
Невероятно быстро для космических размеров
«В результате космического выветривания железо высвобождается из троилита и откладывается на поверхности в виде игл, которые сейчас обнаружены», - объясняет соавтор Фалько Лангенхорст из Йенский университет. Когда сера улетучивается из сульфида железа, железо остается и образует волосовидные кристаллы. Их рост на удивление быстрый: чтобы достичь длины двух с половиной микрометров, железным волоскам, вероятно, нужно всего около 1 микрометра.000 лет. «Этот процесс невероятно быстр для космических измерений», - говорит Мацумото.
По мнению исследователей, эти железные волоски - не только совершенно новое явление в космическом выветривании, их существование также проливает новый свет на поведение минерала троилита в космических условиях: «Вопреки предыдущим предположениям, поэтому сульфиды железа хорошо поддаются разложению ионными потоками в космосе», - констатируют ученые.
Космический зонд «Хаябуса-2» может показать, насколько широко распространена эта форма космического выветривания. Она взяла образцы пыли с астероида Рюгу и уже возвращается с ними на Землю. Образцы должны прибыть в конце 2020 года. Международная команда ждет вас с волнением. «Появление железных ресничек при ионной бомбардировке никогда ранее не наблюдалось в минералогии или материаловедении - их дальнейшее изучение позволит по-новому взглянуть на механизмы их роста и процессы коррозии при ионном облучении.“