Фрагменты, диметром до 1 сантиметра, которые являются составляющими элементами реголита — рыхлого, разнозернистого обломочно-пылевого слоя — небольших астероидов, сформированы в результате цикличных изменений температуры, которые разрушают горную породу в процессе, так называемой, термической усталости. К этому выводу учёные пришли в ходе исследования, результаты которого 2 апреля 2014 года были опубликованы в журнале «Nature».
Предыдущие исследования показали, что реголит астероидов, диаметром 1 км и меньше, состоит из материала, образующегося в результате столкновений астрономических объектов и дробления глыб метеорными телами. Реголит формируется в процессе оседания этих пылевых частиц на поверхность астероида. Недавние лабораторные эксперименты и моделирования столкновений, проведенные группой исследователей из Обсерватории Лазурного берега (Observatoire de la Côte d’Azur), Hopkins Extreme Materials Institute at Johns Hopkins University, Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE) и Юго-западного исследовательского института (Southwest Research Institute — SwRI), показали, что обломки от мощных столкновений достигают скорости «эвакуации» и освобождаются от гравитационного притяжения этих астероидов, указывая, что этот механизм не является доминирующим процессом для создания реголита.
Исследования команды показали, что температурная фрагментация, которая индуцируется механической напряжённостью, обусловленной температурными изменениями в течении коротких дней и ночей быстро вращающихся астероидов, и является процессом, в первую очередь, ответственным за дробление горных пород на односантиметровые зерна, образующие реголит астероидов.
По словам Marco Delbo из Observatoire de la Côte d’Azur, он и его коллеги в качестве анализируемого образца использовали метеориты, являющиеся лучшими аналогами материалов поверхности астероида, которые можно встретить на Земле. Учёный отмечает, что метеориты были подвержены нескольким температурным циклам. Это позволило установить, что микротрещины на этих метеоритах растут достаточно быстро, чтобы разорвать их во временных масштабах, намного меньших характерного времени жизни астероидов.
Модель экстраполяции этих экспериментов также показала, что тепловая фрагментация горных пород протекает намного быстрее, нежели фрагментация, обусловленная метеорными телами, особенно на расстоянии в 1 а.е., так как скорость «пробоя» замедляется по мере удаления от Солнца.
Simone Marchi из SwRI Space Science and Engineering Division отмечает, что даже для астероидов, расположенных на значительном расстоянии от Солнца, доминирующим процессом образования реголита является термическая усталость, а не распад горных пород в результате воздействия микрометеорных тел.
Результаты этого исследования предполагают, что тепловая фрагментация, в сочетании с давлением солнечной радиации, может полностью разрушить небольшие астероиды, расположенные на расстоянии до 45 млн км от Солнца, примерно за 2 миллиона лет.
