science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe methode bepaalt thermische geleidbaarheid van planetaire regoliet

Deze afbeelding van Mars van de High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE)-camera aan boord van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter toont geulen die mogelijk zijn uitgehouwen door vloeibaar water dat uit ondergrondse watervoerende lagen komt, een hypothese waarvoor het onderzoek van Stephen Wood ondersteuning biedt. Credit:NASA/JPL/Universiteit van Arizona

Een nieuw analytisch model voor het berekenen van de effectieve thermische geleidbaarheid van planetaire regoliet stelt wetenschappers in staat om de verbanden tussen de fysieke en thermische eigenschappen van planetaire oppervlakken en de processen die daarvan afhankelijk zijn, beter te begrijpen, volgens Planetary Science Institute Senior Scientist Stephen E. Wood, auteur van "A Mechanistic Model for the Thermal Conductivity of Planetary Regolith 1:The Effects of Particle Shape, Samenstelling, Cohesie en compressie op diepte, " die verschijnt in Icarus .

"Thermische geleidbaarheid regelt grotendeels het temperatuurbereik dat aan het oppervlak en in de ondergrond wordt ervaren. Dit is belangrijk omdat oppervlakte- en ondergrondtemperaturen veel planetaire processen beïnvloeden, zoals het regelen van de stabiliteit van ijs, het gedrag en de dynamiek van de atmosfeer, en zelfs de dikte van de lithosfeer, de stijve buitenste schil van planetaire lichamen, ' zei Hout.

Wood's modelvoorspellingen van ondergrondse thermische geleidbaarheid impliceren dat de temperatuur sneller kan stijgen met de diepte dan eerder werd aangenomen. Voor het geval van Mars, temperaturen kunnen vloeibaar water slechts een paar honderd meter onder het oppervlak mogelijk maken, waardoor dit een potentieel doelwit is voor het vinden van leven op Mars vandaag. Voor het geval van asteroïden, druk van thermische straling die afhangt van de oppervlaktetemperatuur en thermische geleidbaarheid kan de baan van een asteroïde voldoende verstoren om deze van de asteroïdengordel naar het binnenste zonnestelsel te transporteren, het vergroten van het potentieel om de aarde te beïnvloeden.

"De thermische geleidbaarheid van regoliet op Mars is erg gevoelig voor de deeltjesgrootte, dus dit model maakt het ook mogelijk om regolith-deeltjesgroottes vanuit een baan om de aarde effectief te meten. Dit heeft implicaties voor eolische (wind)transportprocessen die duinen of stofstormen vormen, evenals fysieke verweringsprocessen, ' zei Hout.

"Dit artikel biedt planetaire wetenschappers een theoretisch robuust en gemakkelijk te gebruiken hulpmiddel voor het berekenen van de thermische geleidbaarheid van planetaire regoliet, Wood zei. "Het artikel biedt onderzoekers ook een completere lijst van parameters die moeten worden gemeten en gerapporteerd, zoals deeltjesvorm en precieze samenstelling, om modelvoorspellingen beter te kunnen vergelijken met laboratoriummetingen."