以20km/s（a）和300km/s（b）的速度在不同時(shí)間尺度上模擬微流星體轟擊的快照 。點(diǎn)狀代表蛇紋石的元素如下：鎂（黃色）、二氧化硅（灰色）、氧（紅色）和氫（藍(lán)色） 。Fs是飛秒 ， 代表千萬(wàn)億分之一秒 。來(lái)源：Shoji等人 ， 2024 。
據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（漢娜·伯德）：小行星是我們太陽(yáng)系形成的遺跡，雖然許多小行星可以在火星和木星軌道之間的小行星帶內(nèi)找到，但有些則不能 。其中一個(gè)天體是小行星（162173）Ryugu，一顆1公里寬的近地小行星 ， 據(jù)信起源于小行星帶 。然而，它已經(jīng)移動(dòng)到距離地球3億公里的地球軌道上 。
這顆小行星不斷受到太空碎片的轟擊，發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的新研究表明，即使是微觀(guān)粒子也會(huì)產(chǎn)生破壞性影響 。
日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）于2018年和2019年發(fā)射了隼鳥(niǎo)2號(hào)宇宙飛船，對(duì)小行星進(jìn)行遙感和樣本采集 。對(duì)這些樣品的實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)了頁(yè)硅酸鹽（片狀硅酸鹽礦物，如富含鎂的蛇紋石和皂石）的獨(dú)特脫水模式，其中包含的氧原子和氫原子之間的鍵被破壞 。
值得注意的是，日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的Daigo Shoji博士指出，小至2納米的微小流星體（微流星體）有能力對(duì)Ryugu造成損害 。這是因?yàn)榱Ｗ颖惶?yáng)風(fēng)等離子體的磁場(chǎng)加速到高速 ， 太陽(yáng)風(fēng)等離子體主要由速度達(dá)到~400公里s-1的質(zhì)子組成 。
計(jì)算分子動(dòng)力學(xué)模擬用于評(píng)估組成蛇紋石的二氧化硅、鎂、氧和氫原子的相互作用，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生在亞納秒的時(shí)間尺度上（在這些實(shí)驗(yàn)中發(fā)生在一萬(wàn)億分之一秒內(nèi)）——用肉眼觀(guān)察太快了 。
Shoji博士發(fā)現(xiàn) ， 當(dāng)彗星以約20公里/秒-1的速度撞擊時(shí)，大約有200個(gè)氧氫鍵斷裂 ， 但當(dāng)納米級(jí)塵埃粒子以約300公里/秒1的速度撞擊后，這一數(shù)字顯著增加到2000個(gè)斷裂的氧氫鍵（噴射的原子） 。在低速情況下產(chǎn)生的撞擊坑只有4.4納米（作為參考 ， 人類(lèi)頭發(fā)的平均直徑為90000納米） 。
實(shí)驗(yàn)中探索的另一個(gè)因素是溫度對(duì)Ryugu風(fēng)化的影響 。這顆小行星的表面溫度每天在~310至~340開(kāi)爾文（約37-67°C）之間變化，不暴露在陽(yáng)光下時(shí)低至200開(kāi)爾文（-73°C） 。
然而，結(jié)果顯示礦物質(zhì)的脫水沒(méi)有顯著變化 ， Shoji博士轉(zhuǎn)而確定撞擊物的動(dòng)能作為化學(xué)反應(yīng)的誘導(dǎo)劑，在溫度超過(guò)1000開(kāi)爾文（~727°C）的情況下 。這是一個(gè)重要因素，因?yàn)樯呒y石在600°C以上的溫度下會(huì)變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致粘結(jié)斷裂 。
盡管如此，解離的原子實(shí)際上可能會(huì)重新結(jié)合形成水和硅烷醇官能團(tuán)（結(jié)合二氧化硅、氧氣和氫氣） ， 這可能最終有助于抵消小行星微轟擊過(guò)程中噴射原子引起的脫水 。
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