Пылевые пруды — это явление, при котором карманы пыли видны на небесных телах без значительной атмосферы, таких как астероиды , кометы и некоторые малые планеты . Это гладкие отложения пыли, накопленные в углублениях на поверхности тела (например, кратерах), контрастирующие со скалистой местностью вокруг них. [1] Они обычно имеют другой цвет и альбедо по сравнению с окружающими областями. Поскольку вокруг них нет воздуха, способ их образования до сих пор является предметом споров. Явление было обнаружено 28 октября 2000 года космическим зондом NEAR Shoemaker на астероиде 433 Eros . [2]
На безвоздушных телах электростатический перенос считается основной причиной переноса пыли. Инфракрасные лучи и ультрафиолетовые лучи Солнца достаточно сильны, чтобы выбивать электроны из пыли, присутствующей на поверхности. Эти положительно заряженные частицы отталкиваются от поверхности на высоте в несколько километров. На ночной стороне пыль отрицательно заряжена электронами солнечного ветра . Частицы на ночной стороне достигают большей разницы электрического напряжения , чем на дневной стороне, запуская частицы пыли на еще большие высоты. [3] Лабораторные эксперименты показывают, что пыльные поверхности имеют тенденцию становиться гладкими в результате мобилизации пыли. Когда эта левитирующая пыль перемещается в затененную область, она теряет свой заряд и падает на землю. Со временем пыль скапливается в таких местах. [4] Считается, что это является основной причиной образования пылевых прудов. Однако точная механика электростатического запуска пыли остается загадкой. Высокий наклон Эроса (88°) приводит к тому, что низкие широты проводят больше времени с Солнцем вблизи горизонта, чем высокие широты. Это приводит к образованию большего количества пылевых прудов в экваториальной области. [5] Электростатически левитирующая пыль, как полагают, является причиной явления, называемого свечением лунного горизонта , когда такие частицы рассеивают солнечный свет во время лунного заката, создавая сияющий горизонт.
Помимо этого, сейсмические толчки, газовыделение и псевдоожижение также считаются причиной, хотя все эти теории содержат некоторые недостатки. Псевдоожижение ударных выбросов, как полагают, является причиной структур, называемых расплавленными бассейнами на Луне. Это приводит к двум типам пылевых прудов: ударный расплав (тип 1) и (накопление пыли). Пруды типа 1 расположены вблизи ударного расплава больших кратеров. Пыль равномерно распределяется по дну кратера, образуя гладкие поверхности прудов с постоянным наклоном и небольшой глубиной. [6] Пылевые пруды, однако, имеют менее постоянный наклон. Пруды типа 2 редки на Луне, потому что для преодоления гравитационного притяжения Луны требуется большее электростатическое напряжение. На астероидах с низкой гравитацией требуется меньшее электростатическое различие, что приводит к большему количеству пылевых прудов типа 2.
Изменение альбедо , как полагают, вызвано неоднородностью минералов или разницей в размере зерен. Материал распределен в кратере с небольшим смещением в геометрическом центре. Частицы в пылевых прудах также богаты силикатными материалами ( оливин и пироксены). Слабый голубой цвет отложений прудов обусловлен свойством мафических материалов, которое делает их заметно более синими при очень мелких размерах зерен (≤50 мкм) из-за изменений в упаковке. В целом, пруды образуются в планетарных телах с сухим хрупким реголитом или низким содержанием летучих веществ.
433 Эрос содержит множество крупных кратеров диаметром более 200 м. Их количество близко к точке насыщения этих кратеров. Но кратеры меньше этого размера относительно малы. Это предполагает, что некий процесс стирания скрыл их. Дно некоторых кратеров покрыто гладкими и плоскими участками (уклон менее 10°). Такие пруды наблюдаются больше вблизи экватора и мест с низкой гравитацией. Они характеризуются немного более синим цветом по сравнению с окружающей местностью. Выявлено 334 таких пруда диаметром 10 м. 255 из них больше 30 м, и 231 (или 91%) находятся в пределах 30° от экватора. Только 24 из них имеют четко ровные днища с изменением уклона по краям, и только 12 из них имеют ровный рельеф как вдоль направлений восток-запад, так и север-юг. Частицы пыли здесь имеют размер около 2 см.
Предполагается , что особенности пылевых прудов на Эросе образованы сухими реголитовыми материалами, в то время как те, что обнаружены на Луне , как полагают, происходят из расплавленного выброса. На поверхности астероида 4 Веста как тип 1 (выброс), так и тип 2 (пылевые пруды) были обнаружены в пределах 0˚–30° с.ш./ю.ш., то есть в экваториальной области. На Весте было обнаружено 10 кратеров с образованием пылевых прудов. [7] Эти кратеры имеют диаметр ≤11 км, и половина из них разбросана в южной части кратера Марсия (среднее расстояние ~75,3 ± 32 км от края) и северной части кратера Корнелия. Эти кратеры были подробно сфотографированы зондом DAWN , который вращался вокруг Весты .
В районах Сагамихара и Моря Муз астероида 25143 Итокава японский зонд Хаябуса обнаружил пылевые пруды . Частицы пыли здесь мельче, чем у 433 Эрос , их размер варьируется от миллиметров до менее сантиметра.
