Az űr mállása egy általános kifejezés, amely meghatározza azokat a különböző folyamatokat, amelyek az űrkörnyezetnek kitett testre hatnak. A légkörtől mentes csillagok, például a Hold , a Merkúr , az aszteroidák , az üstökösök vagy akár bizonyos természetes műholdak felszínén különböző eróziós folyamatok mennek keresztül:
Az űrerózió jelentős hatással van számos bolygó testének felületére vonatkozó fizikai és optikai tulajdonságokra. Ezért fontos megérteni annak hatásait a mért adatok helyes értelmezése érdekében.
A térbeli erózióval kapcsolatos ismeretek nagy része az Apollo program által visszahozott holdminták és különösen a regolit tanulmányozásából származik . A nagy energiájú részecskék és a mikrometeoritok állandó áramlása összetöri, megolvasztja, elporítja és elpárologtatja a holdtalaj összetevőit.
A térbeli erózió első olyan termékei, amelyeket a holdtalajban felismertek, az " agglutinátok " voltak . Ezek olyan anyagok, amelyek akkor keletkeznek, amikor a mikrometeorit-ütközések megolvadnak egy kis üvegmennyiséget, és a környező ásványok töredékeit beépítik egy olyan aggregátumba, amelynek mérete változik néhány mikrométertől néhány milliméterig. Az agglutinátok nagyon gyakoriak a holdtalajban, ahol azok a talajok 60-70% -át teszik ki, amelyek elég hosszú ideig vannak kitéve a napszél részecskéknek. Ezek a bonyolult és szabálytalan formák feketének tűnnek az emberi szem számára, főleg a nanorészecskék jelenléte miatt a vas .
A térbeli erózió olyan termékeket is létrehoz, mint a fröccsenő üveg, a hidrogén , a hélium és más gázok implantátumai , valamint az összesített vegyületek, például a vas nanorészecskék. Csak az 1990-es években új technikák és új eszközök, például transzmissziós elektronmikroszkópok tették lehetővé a nagyon vékony patinák vagy élek (60-200 nm) felfedezését. A holdtalajon a mikrometeoritok hatásai hozzák létre a porított anyagot és a gőzöket, amelyek azután újra elhelyezkednek a felszínen.
Ezek az időjárási folyamatok fontos hatással vannak a holdtalaj spektrális tulajdonságaira, különösen az ultraibolya , látható és az infravörös hullámhosszakon . Ezeket a spektrális variációkat nagyrészt annak tulajdonítják, hogy "nanoméretű vasrészecskék" szerepelnek, amelyek két agglutin mindenütt jelen lévő komponensei. Ezek a nagyon kicsi (egy-néhány száz nanométer átmérőjű) fémes vasbuborékok akkor keletkeznek, amikor a vasásványok ( pl. Olivin és piroxén ) elpárolognak, a vas pedig felszabadul és tiszta formában visszarakódik.
A térbeli erózió spektrális tulajdonságainak következményei háromszorosak: a megváltozott felületek sötétebbé válnak ( albedójuk csökken), pirosabbá válik (visszaverődésük a hullámhosszal növekszik ), sávjainak mélysége d. Ezek a hatások elsősorban az agglutinokban és az egyes szemcsék körüli aggregátumokban lévő vas jelenlétének tudhatók be. A térbeli erózió által kiváltott sötétedési hatásokat könnyű megfigyelni a holdkráterek tanulmányozásával. Az újabb kráterek tiszta sugárrendszerrel rendelkeznek, mert változatlan anyagot tárnak fel, de idővel ezek a sugarak eltűnnek, mivel az eróziós folyamat elfedi az anyagot.
Az űrerózió feltételezhető az aszteroidákon is , bár a környezet nagyon eltér a Holdétól. Az aszteroidaöv testére ható mikrometeoritok lassabbak, és kevesebb felületi anyagot olvadnak meg, és kevesebb gőzt is termelnek. Ezenkívül az aszteroidaövet elérő napszél részecskék száma kevesebb, mint a Holdon megfigyelhető. És végül, a testek alacsonyabb gravitációja (mivel kisebbek, mint a Hold) az erózió csökkenését eredményezi, összehasonlítva azzal, amit a Hold felszínén megfigyelnek . Az erózió lassabb, kisebb mértékben az aszteroidák felszínén.
Az aszteroidákon azonban megfigyelték az űreróziót. Évekig rejtélyes maradt az a tény, hogy az aszteroidák spektrumai nem egyeztek a hozzájuk kapcsolódó meteoritgyűjtemények spektrumaival. Különösen az S típusú aszteroidák spektruma , a leggyakoribb típus, nem felel meg a meteoritok legelterjedtebb típusának, a közönséges kondritoknak . Az aszteroida spektrumok általában vörösek, meredek görbület látható. Binzel és mtsai. azonosított aszteroidák a Föld közelében, az S-típusú tartományt átfogó spektrális tulajdonságokkal, az OC meteoritokhoz hasonló spektrumokkal, ami folyamatos folyamatra utal, amely az S-típusú aszteroidákat olyan anyagspektrumra változtatja, amely hasonlíthat a szokásos kondritokra. További bizonyíték a regolith változtatás során keletkezett flyby a Gaspra és Ida által a Galileo . A legújabb kráterek (olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek csak a közelmúltban kerültek felszínre) jelentős spektrális különbségeket mutatnak az aszteroida többi részével. Idővel Ida és Gaspra színvonala elvörösödik és elveszíti spektrális kontrasztját. A NEAR Shoemaker szondával végzett röntgenmérések azt mutatják, hogy az Eros rendes kondritból áll, annak ellenére, hogy az S típusú spektrum vöröses lejtést mutat, ami ismét arra utal, hogy bizonyos folyamatok megváltoztatták a felület optikai tulajdonságait. az Itokawa aszteroidán a Hayabusa szonda eredményei a közönséges kondrit összetételét is jelzik, és azonosítják az űrerózió termékeit. Valójában Itokawa nagyon kicsi ( átmérője 550 m ), alacsony gravitációja nem teszi lehetővé érett regolit kialakulását. Úgy tűnik azonban, hogy az űrerózió miatti időjárási patinák kialakultak az aszteroida sziklás felszínén.
A Merkúr környezete is jelentősen eltér a Holdétól. Egyrészt nappal lényegesen melegebb (a nappali felszíni hőmérséklet a Hold esetében 100 ° C körüli, míg a Merkúron eléri a 425 ° C -ot), éjszaka pedig hidegebb, ami megváltoztatja a térbeli erózió hatásait. Másrészt, a Naprendszerben elfoglalt helye miatt a Merkúrnak a mikrometeoritok áramlása is valamivel nagyobb és sokkal nagyobb ütközési sebességű, mint a Holdra jutás. Ez a két tényező a Merkúron együtt sokkal hatékonyabban termeli a gőzöket és az olvadt anyagokat, mint a Holdon. Területegységenként a Merkúrra gyakorolt hatások várhatóan 13,5-szer több olvadt anyagot és 19,5-szer több gőzt eredményeznek, mint a Holdon.
A Merkúr ultraibolya és látható spektruma, amint azt a Földről távcsövekkel figyelték meg, nagyjából lineáris, a vörös lejtővel. A vas-ásványokhoz, például a piroxénhez nincsenek felszívódási sávok. Ez azt jelenti, hogy vagy nincs vas a Merkúr felszínén, vagy a vasásványokban lévő vas megváltozott. A megváltozott felület ekkor megmagyarázza a spektrum vörös színű lejtését. .