Ryugu小行星樣本表明微觀流星體轟擊造成的破壞 _小行星

以20km/s（a）和300km/s（b）的速度在不同時間尺度上模擬微流星體轟擊的快照。點狀代表蛇紋石的元素如下：鎂（黃色）、二氧化硅（灰色）、氧（紅色）和氫（藍色）。Fs是飛秒，代表千萬億分之一秒。來源：Shoji等人， 2024 。
據美國物理學家組織網（漢娜·伯德）：小行星是我們太陽系形成的遺跡，雖然許多小行星可以在火星和木星軌道之間的小行星帶內找到，但有些則不能。其中一個天體是小行星（162173）Ryugu，一顆1公里寬的近地小行星，據信起源于小行星帶。然而，它已經移動到距離地球3億公里的地球軌道上。
這顆小行星不斷受到太空碎片的轟擊，發表在《天體物理學雜志》上的新研究表明，即使是微觀粒子也會產生破壞性影響。
日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）于2018年和2019年發射了隼鳥2號宇宙飛船，對小行星進行遙感和樣本采集。對這些樣品的實驗室研究發現了頁硅酸鹽（片狀硅酸鹽礦物，如富含鎂的蛇紋石和皂石）的獨特脫水模式，其中包含的氧原子和氫原子之間的鍵被破壞。
值得注意的是，日本宇宙航空研究開發機構的Daigo Shoji博士指出，小至2納米的微小流星體（微流星體）有能力對Ryugu造成損害。這是因為粒子被太陽風等離子體的磁場加速到高速，太陽風等離子體主要由速度達到~400公里s-1的質子組成。
計算分子動力學模擬用于評估組成蛇紋石的二氧化硅、鎂、氧和氫原子的相互作用，因為化學反應發生在亞納秒的時間尺度上（在這些實驗中發生在一萬億分之一秒內）——用肉眼觀察太快了。
Shoji博士發現，當彗星以約20公里/秒-1的速度撞擊時，大約有200個氧氫鍵斷裂，但當納米級塵埃粒子以約300公里/秒1的速度撞擊后，這一數字顯著增加到2000個斷裂的氧氫鍵（噴射的原子）。在低速情況下產生的撞擊坑只有4.4納米（作為參考，人類頭發的平均直徑為90000納米）。
實驗中探索的另一個因素是溫度對Ryugu風化的影響。這顆小行星的表面溫度每天在~310至~340開爾文（約37-67°C）之間變化，不暴露在陽光下時低至200開爾文（-73°C）。
然而，結果顯示礦物質的脫水沒有顯著變化， Shoji博士轉而確定撞擊物的動能作為化學反應的誘導劑，在溫度超過1000開爾文（~727°C）的情況下。這是一個重要因素，因為蛇紋石在600°C以上的溫度下會變得不穩定，從而導致粘結斷裂。
盡管如此，解離的原子實際上可能會重新結合形成水和硅烷醇官能團（結合二氧化硅、氧氣和氫氣），這可能最終有助于抵消小行星微轟擊過程中噴射原子引起的脫水。