Ученые РАН провели экспериментальное исследование реголита
13 июня 2024 г.
Сотрудники ГЕОХИ РАН совместно с учеными из ОИВТ РАН и ИКИ РАН провели экспериментальное исследование ударной сжимаемости аналога марсианского реголита. Результаты опубликованы в International Journal of Impact Engineering.
Изучение роли ударных процессов в формировании марсианской поверхности важно для понимания геологической истории планеты. В основе работы лежит идея о наличии связи между характерными размерами частиц реголита и структурой ударной волны, распространяющейся в этом веществе.
Для исследования в качестве аналога реголита был выбран песок c плотностными и гранулометрическими характеристиками, близкими к некоторым типам приповерхностных слоев марсианского грунта. В экспериментах на метательной установке образцы подвергались ударному сжатию. 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. Было продемонстрировано, как физическая толщина фронта меняется с увеличением давления.
«Оказалось, что важный параметр гранулированной среды – средний размер частиц – подходит для описания толщины фронта только в узком диапазоне относительно небольших давлений 0,5-1,1 ГПа. Однако уже при давлении 1,7 ГПа и выше минимальный размер частиц лучше характеризует толщину фронта», – прокомментировала старший научный сотрудник лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов ГЕОХИ РАН к.х.н. Е. В. Кронрод.
В рамках исследования удалось показать связь между параметрами частиц аналога реголита и структурой ударной волны в нем при разных давлениях. Результаты работы могут быть использованы для верификации моделей распространения фронта ударной волны по марсианскому реголиту и в целом для оценки толщин фронтов в сыпучих геологических средах с известными распределениями частиц по размерам.
Источник: ГЕОХИ РАН.