Les planètes et les satellites de notre système sont constamment attaqués par les particules libérées par le Soleil. Sur Terre, cela ne se reflète que dans la formation des étonnantes aurores boréales, car tous les organismes vivants sont protégés par une couche atmosphérique dense et le champ magnétique de la planète. Mais sur la Lune et Mercure, tout est différent: la couche supérieure du rocher s’effondre progressivement.
Les nouveaux résultats de l'Université de technologie de Vienne montrent que les modèles précédents de ce processus étaient incomplets. Les effets du bombardement du vent solaire sont dans certains cas beaucoup plus nets que prévu. Ces découvertes sont importantes pour la mission BepiColombo de l’ESA - la première recherche européenne sur le mercure.
Exosphère du rocher détruit
Le vent solaire est représenté par des particules chargées. Ce sont principalement des ions d'hydrogène et d'hélium, mais des atomes plus lourds, comme le fer, jouent également un rôle important. Ces particules tombent dans les roches de surface avec une accélération de 400 à 800 km / s et l'impact peut pousser les atomes. Ainsi, autour de la Lune ou de Mercure se forme une mince atmosphère d’atomes pulvérisés sur les roches de la surface par l’attaque du vent solaire.
Les chercheurs sont intéressés par l'étude de cette exosphère, car sa composition permet de dériver les composants chimiques de la surface de la roche. C'est beaucoup plus facile que de laisser tomber un vaisseau spatial à la surface. En octobre 2018, l'ESA prévoit d'envoyer une sonde BepiColombo à Mercury. Il doit obtenir des informations sur les propriétés géologiques et chimiques de la planète auprès de la composition de l'exosphère.
Paul Szabo dans le laboratoire de l'Université technique de Vienne
Niveau d'impact
Pour étudier, il est important de comprendre exactement comment le vent solaire affecte les roches. Les scientifiques ont donc analysé les effets du bombardement ionique sur la wollastonite (pierre de lune). On croyait auparavant que l’énergie cinétique des particules rapides était principalement responsable de la pulvérisation cathodique de la surface des roches. Mais ce n'est qu'une partie de la vérité.
Il a été possible de montrer que c’est la charge cinétique élevée qui joue le rôle principal. C'est pourquoi les particules peuvent causer beaucoup plus de dégâts qu'on ne le pensait auparavant. Avec des charges multiples, les particules transportent une énorme quantité d’énergie qui est instantanément libérée au moment de la collision.
Herbert Bieber, Paul Szabo, Friedrich Aumair, Reinhard Stadmayr, Daniel Mayer (de gauche à droite)
Les protons constituent la plus grande partie du vent solaire, ils ont donc la plus grande influence sur les roches. Mais le rôle principal est joué par l'hélium, car il peut être chargé deux fois. Des mesures de haute précision ont été utilisées pour cette étude et des simulations informatiques complexes ont été réalisées au sein du Vienna Scientific Cluster VSC-3.
