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Experimental constraints on the ordinary chondrite shock darkening caused by asteroid collisions

Kohouth, Tomas und Petrova, E.V. und Yakovlev, G.A. und Grokhovsky, V.I. und Penttilä, A. und Maturilli, Alessandro und Moreau, J.-G. und Berzin, S.V. und Wasiljeff, J. und Danilenko, I.A. und Zamyatin, D.A. und Muftakhetdinova, R.F. und Heikkilä, M. (2020) Experimental constraints on the ordinary chondrite shock darkening caused by asteroid collisions. Astronomy & Astrophysics, 639, A146. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202037593. ISSN 0004-6361.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
19MB

Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2020/07/aa37593-20/aa37593-20.html

Kurzfassung

Context. Shock-induced changes in ordinary chondrite meteorites related to impacts or planetary collisions are known to be capable of altering their optical properties. Thus, one can hypothesize that a significant portion of the ordinary chondrite material may be hidden within the observed dark C/X asteroid population. Aims: The exact pressure-temperature conditions of the shock-induced darkening are not well constrained. Thus, we experimentally investigate the gradual changes in the chondrite material optical properties as a function of the shock pressure. Methods: A spherical shock experiment with Chelyabinsk LL5 was performed in order to study the changes in its optical properties. The spherical shock experiment geometry allows for a gradual increase of shock pressure from ~15 GPa at a rim toward hundreds of gigapascals in the center. Results: Four distinct zones were observed with an increasing shock load. The optical changes are minimal up to ~50 GPa. In the region of ~50-60 GPa, shock darkening occurs due to the troilite melt infusion into silicates. This process abruptly ceases at pressures of ~60 GPa due to an onset of silicate melting. At pressures higher than ~150 GPa, recrystallization occurs and is associated with a second-stage shock darkening due to fine troilite-metal eutectic grains. The shock darkening affects the ultraviolet, visible, and near-infrared region while changes to the MIR spectrum are minimal. Conclusions: Shock darkening is caused by two distinct mechanisms with characteristic pressure regions, which are separated by an interval where the darkening ceases. This implies a reduced amount of shock-darkened material produced during the asteroid collisions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/138389/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Experimental constraints on the ordinary chondrite shock darkening caused by asteroid collisions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kohouth, TomasDep. of Physics, University of Helsinki & The Czech Academy of ScienceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Petrova, E.V.Institute of Physics and Technology, Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian FederationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yakovlev, G.A.Institute of Physics and Technology, Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian FederationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grokhovsky, V.I.Institute of Physics and Technology, Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian FederationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Penttilä, A.Department of Physics, University of Helsinki, FinlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maturilli, AlessandroAlessandro.Maturilli (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4613-9799NICHT SPEZIFIZIERT
Moreau, J.-G.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Berzin, S.V.Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russian FederationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wasiljeff, J.Department of Geosciences and Geography, University of Helsinki, FinlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Danilenko, I.A.Institute of Physics and Technology, Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian Federation; Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russian FederationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zamyatin, D.A.Institute of Physics and Technology, Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian Federation; Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russian FederationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Muftakhetdinova, R.F.Institute of Physics and Technology, Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian FederationNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heikkilä, M.Department of Chemistry, University of Helsinki, FinlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juli 2020
Erschienen in:Astronomy & Astrophysics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:639
DOI:10.1051/0004-6361/202037593
Seitenbereich:A146
Verlag:EDP Sciences
ISSN:0004-6361
Status:veröffentlicht
Stichwörter:meteorites, meteors, meteoroids, minor planets, asteroids: general, shock waves, Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
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DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt BepiColombo - MERTIS und BELA, Projekt MASCOT Science und Betrieb (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetare Labore
Hinterlegt von: Maturilli, Dr. Alessandro
Hinterlegt am:27 Nov 2020 10:53
Letzte Änderung:27 Nov 2020 10:53

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