«Ученые провели экспериментальное исследование ударной сжимаемости аналога марсианского реголита (грунта) — рыхлого несцементированного материала, покрывающего поверхность планеты. В качестве аналога был выбран песок с характеристиками, близкими к характеристикам марсианского грунта», — отметили в пресс-службе.
В работе участвовали сотрудники лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ РАН) совместно с учеными из Объединенного института высоких температур и Института космических исследований.
Средний и мелкий размер песчинок.
В качестве аналога марсианского грунта был выбран песок с плотностными и гранулометрическими характеристиками, близкими к некоторым типам приповерхностных слоев марсианского реголита, и подходящими размерами частиц. В экспериментах на метательной установке образцы подвергались ударному сжатию. При этом были достигнуты давления, которые могут возникнуть в реголите при метеоритных ударах.
Регистрация профилей ударных волн методом лазерной интерферометрии с наносекундным временным разрешением позволила проанализировать тонкую структуру фронтов распространяющихся волн. Удалось выяснить, как физическая толщина фронта меняется с увеличением давления.
«Оказалось, что средний размер частиц подходит для описания толщины фронта только в узком диапазоне относительно небольших давлений 0,5−1,1 гигапаскаля. Однако уже при давлении 1,7 гигапаскаля и выше толщину фронта лучше характеризует минимальный размер частиц», — рассказала старший научный сотрудник лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов ГЕОХИ РАН Екатерина Кронрод.
Данные таких экспериментов, по мнению ученых, можно использовать для анализа метеоритных соударений с марсианской поверхностью — прошлых и будущих (Марс постоянно бомбардируется метеоритами). Такие давления (11 тыс. атмосфер и более) стандартны для ударных процессов, в том числе метеоритных.
«Эти данные могут обеспечить адекватное предсказание не только сжатых состояний за фронтом волны, но и в самом фронте. Полученные относительно простые соотношения для толщины фронта можно использовать при оценке этого параметра для сыпучих геологических сред, ударная сжимаемость которых неизвестна», — отметили в ГЕОХИ.
