當(dāng)然,就我們在太空這個詞的意義而言,沒有天氣-盡管如此,如果土壤不斷受到高能粒子(例如太陽發(fā)出的粒子)的轟擊,土壤也可以在太空真空中“氣象”?;鹦切l(wèi)星火衛(wèi)一受到特殊情況的影響:它離火星太近,以至于太陽風(fēng)和火星粒子的輻射都起著決定性的作用。維也納工業(yè)大學(xué)的研究小組現(xiàn)已能夠在實驗室實驗中對此進(jìn)行測量。在短短的幾年內(nèi),日本的一次太空飛行任務(wù)將從火衛(wèi)一上獲取土壤樣本,并將其帶回地球。
數(shù)十億年的粒子輻照
正在攻讀博士學(xué)位的保羅·薩博(Paul Szabo)說:“關(guān)于火星上的火衛(wèi)一可能是如何形成的,有不同的理論。” 維也納工業(yè)大學(xué)應(yīng)用物理研究所的Friedrich Aumayr教授的研究小組的論文。“火衛(wèi)一很可能最初是一顆小行星,然后被火星捕獲,但它也可能是火星與另一個大物體的碰撞而產(chǎn)生的。”
在研究這樣的天體時,必須始終牢記,數(shù)十億年以來,宇宙粒子的轟擊已徹底改變了它們的表面。該表面地球?qū)⒉皇苡绊懀驗槲覀兊拇髿馄帘瘟W?。但是,只有在能夠正確評估“太空風(fēng)化”的情況下,才能理解沒有大氣的天體的地質(zhì),例如我們的月球或火衛(wèi)一。
因此,在維也納工業(yè)大學(xué)進(jìn)行了詳盡的實驗:“我們使用了在火衛(wèi)一上發(fā)現(xiàn)的礦物,并在帶有不同帶電粒子的真空室中對其進(jìn)行了轟炸,”保羅·薩博解釋說。“使用極其精確的平衡,我們可以測量過程中去除了多少材料以及每個粒子對表面的影響程度。
必須考慮月球火衛(wèi)一的特殊特性:它與火星表面的距離小于6000公里,甚至不到我們月球與地球之間距離的百分之二。就像我們的月亮一樣,它繞著它的星球以潮汐鎖定的方式旋轉(zhuǎn):同一側(cè)始終面對火星。
保羅·薩博說:“由于火星與火衛(wèi)一之間的距離非常小,不僅太陽發(fā)出的粒子在火衛(wèi)一的表面上起作用,而且火星上的微粒也起作用。” 火星大氣層主要由二氧化碳組成。但是在大氣的外部區(qū)域也有大量的氧氣。當(dāng)來自太陽風(fēng)的粒子滲透到那里時,會產(chǎn)生氧離子,然后氧離子高速撞擊火衛(wèi)一并改變表面材料。
2024年太空任務(wù)的數(shù)據(jù)
Friedrich Aumayr說:“通過我們的測量方法,我們能夠比以前更準(zhǔn)確地估計火衛(wèi)一的侵蝕。” “我們的結(jié)果表明,火星大氣中的氧離子的影響不可忽略。區(qū)分火衛(wèi)一的兩側(cè)也很重要:盡管太陽風(fēng)會導(dǎo)致遠(yuǎn)離火星的那一側(cè)發(fā)生風(fēng)化,但火星的轟擊當(dāng)太陽與火星隔絕時,火星大氣層占主導(dǎo)地位。
這些考慮因素可能很快會在評估真實的火衛(wèi)一樣品中起重要作用:早在2024年,一架太空船就打算作為日本太空飛行任務(wù)MMX(火星月球探險)的一部分到達(dá)火衛(wèi)一并將土壤樣品帶回地球。