Jeżeli chcemy poszukiwać małych kraterów, dobrze byłoby wybrać do analiz obiekt pozbawiony atmosfery. Jakby bowiem nie patrzeć, atmosfera skutecznie odparowuje mniejsze obiekty wpadające w nią z przestrzeni kosmicznej, w efekcie na powierzchni globu otoczonego atmosferą do powstania krateru może doprowadzić tylko konkretnych rozmiarów skała, która jest w stanie przetrwać lot przez atmosferę.
Naukowcy postanowili przyjrzeć się próbkom pobranym z powierzchni planetoidy (162173) Ryugu, z której próbki kilka lat temu przywiozła japońska sonda kosmiczna Hayabusa2. Ryugu to obiekt o średnicy około 1 kilometra, który, choć powstał w Pasie Planetoid, obecnie znajduje się na orbicie, na której regularnie zbliża się do Ziemi.
Jak wszystkie inne planetoidy, tak i Ryugu bezustannie bombardowana jest przez kosmiczne odłamki skalne. Szczegółowe badania próbek wskazują jednak na coś fascynującego. W najnowszym artykule naukowym badacze wskazują, że nawet naprawdę mikroskopijne cząstki pyłu kosmicznego są w stanie wybijać mikroskopijne kratery na powierzchni planetoid.
Czytaj także: Naukowcy w szoku po zbadaniu próbek z Ryugu. Życie na Ziemi okazało się nie do powstrzymania
Analizy próbek ujawniły wzór odwodnienia w krzemianach warstwowych, takich jak serpentynit i saponit. Odwodnienie to jest wynikiem zerwania wiązań między atomami tlenu i wodoru w minerałach.
Naukowcy z japońskiej agencji kosmicznej JAXA wskazują, że ślad po sobie pozostawiają nawet mikrometeoroidy o wielkości zaledwie 2 nanometrów. Wynika to z ich olbrzymich prędkości, które uzyskują wskutek oddziaływania pola magnetycznego plazmy wiatru słonecznego. Protony poruszają się z prędkościami nawet 400 km/s. Takie uderzenia mogą powodować znaczne zmiany chemiczne na powierzchni asteroidy.
Wykorzystując w swojej pracy symulacje dynamiki cząstek, naukowcy sprawdzili, w jaki sposób atomy magnezu, tlenu i wodoru oddziałują podczas uderzeń, które zachodzą w skalach subnanosekundowych, czyli zbyt szybko, aby można je było bezpośrednio zaobserwować. Okazało się, że uderzenia o niskiej prędkości, takie jak te o prędkości 20 km/s, rozrywają około 200 wiązań tlenowo-wodorowych. Jednak gdy cząstki o rozmiarach rzędu nanometrów uderzają z prędkością 300 km/s, liczba zerwanych wiązań wzrasta do 2000. Te uderzenia o dużej prędkości tworzą kratery o wielkości zaledwie 4,4 nanometra. Trudno sobie je wyobrazić, jeżeli uwzględnimy fakt, że ludzki włos ma średnicę 90 000 nanometrów.
Czytaj także: Ten kosmiczny głaz może stanowić rozwiązanie zagadki życia na Ziemi. Mamy jego próbki
Aby wyeliminować alternatywy, naukowcy sprawdzili, czy wahania temperatury powierzchni planetoidy mogą także przyczynić się do odwadniania minerałów. Okazało się, że wpływ temperatury jest tutaj pomijalny. To oznacza jednoznacznie, że to właśnie opisane wyżej bombardowanie mikrometeoroidami jest w dużej mierze odpowiedzialne za takie zmiany.
Zderzenia generują lokalne temperatury przekraczające 727°C. To istotne, bowiem np. serpentynit staje się niestabilny powyżej 600°C, co czyni go podatnym na pękanie wiązań. Kosmos zatem po raz kolejny okazuje się sprzeczny z intuicją. Mikroskopijne cząstki są w stanie prowadzić do erozji planetoidy. Być może zatem powinniśmy uwzględniać wpływ pyłu kosmicznego na sondy czy statki kosmiczne, które zapewne za kilka dekad zaczniemy wysyłać nie tylko w przestrzeń międzyplanetarną, ale także w podróże międzygwiezdne. Te niepozorne ziarna — jak się okazuje — mogą negatywnie wpływać na trwałość naszych wysłanników.