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Simulation of surface regolith gardening and impact associated melt layer production under ns-pulsed laser ablation

Stojic, Aleksandra N. und Weber, Iris und Morlok, Andreas und Pavlov, Sergey G. und Hiesinger, Harald und Reitze, Maximilian P. und Maturilli, Alessandro und Schmedemann, Nico und Bauch, Karin E. und Pasckert, Jan Hendrik und Helbert, Jörn (2022) Simulation of surface regolith gardening and impact associated melt layer production under ns-pulsed laser ablation. Icarus, 391, Seite 115344. Elsevier. doi: 10.1016/j.icarus.2022.115344. ISSN 0019-1035.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103522004365

Kurzfassung

The effect of surface regolith gardening and melt layer production produced by space weathering (SW) (owing to micrometeorite bombardment) of surficial regolith layers of airless planetary surfaces was investigated in an experimental setup by using laser-induced ablation of powdered analog material (synthetic Fo100) under vacuum with a ns-pulsed infrared laser. The investigated analog pellets were prepared from the fine fraction (< 1 μm) up to a grain size of 280 μm, which resembles the uppermost regolith surface of many airless planetary bodies. The Fo-powder was pressed into shape to form a pellet. We focused here on nanometer-sized structural modifications that are induced in the relocated grains, sputtered off ejecta material and melt sprinkles that formed away from the craters caused by laser irradiation of the pressed pellet surface. The ejecta particles were redistributed over the entire pellet surface and beyond. The forming sputter film, melt sprinkles and ballistically ejected grains were caught on carbon film grids positioned nearby the craters. The grids were investigated with a transmission electron microscope (TEM) to discern between the distinct deposition types that were formed by ejecta condensate and partially molten ejected nanometer-size analog grains. Apart from a heavily modified pellet surface, we found that deposited droplets are mostly amorphous with minor nanocrystalline subdomains. Eight out of ten droplets show distinct incipient crystallization stages. This indicates at a relatively high amount of amorphous regolith material at the incipient stage of SW for airless bodies, if the regolith is altered via micrometeorite bombardment.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/196943/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Simulation of surface regolith gardening and impact associated melt layer production under ns-pulsed laser ablation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Stojic, Aleksandra N.Westfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weber, IrisWestfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Morlok, AndreasInstitut für Planetologie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pavlov, Sergey G.Sergeij.Pavlov (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hiesinger, HaraldWestfalische Wilhelms-Universitat, Muenster, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reitze, Maximilian P.Westfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maturilli, AlessandroAlessandro.Maturilli (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4613-9799NICHT SPEZIFIZIERT
Schmedemann, NicoInstitut für Planetologie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Wilhelm-Klemm-Strasse 10, 48149 Münster, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bauch, Karin E.Westfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pasckert, Jan HendrikInstitut für Planetologie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Wilhelm-Klemm-Str. 10, Münster, 48149, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Helbert, JörnJoern.Helbert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5346-9505NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:3 November 2022
Erschienen in:Icarus
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:391
DOI:10.1016/j.icarus.2022.115344
Seitenbereich:Seite 115344
Verlag:Elsevier
ISSN:0019-1035
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Airless solar system bodies, Simulated space weathering, SW sensu lato, Micrometeorite impact, Glass formation, Regolith weathering, Earth Science
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt BepiColombo - MERTIS und BELA
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetare Labore
Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie
Hinterlegt von: Helbert, Dr.rer.nat. Jörn
Hinterlegt am:01 Sep 2023 10:55
Letzte Änderung:19 Okt 2023 15:13

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