Ostatnio przeprowadzono badania, aby lepiej zrozumieć siłę spójności fragmentów meteorytów i sposób poruszania się asteroid. Asteroidy są głównym składnikiem meteorytów, które spadają na Ziemię z kosmosu. To sprawia, że badania te są niezbędne do zrozumienia wczesnej historii Układu Słonecznego. Cząsteczki te dostarczają ważnych informacji na temat planetarnych procesów ewolucyjnych i eolicznych oraz początków tworzenia planet.
Yuuya Nagaashi i zespół naukowców stworzyli fragmenty chondrytu węglowego Allende i Tagish Lake. Osiągnęli to, stosując w tym badaniu metodę odśrodkową. Następnie zbadano kształt fragmentów, a ich struktury powierzchniowe ujawniono za pomocą mikroskopii optycznej i konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej. Cząstki asteroid znalezione podczas eksploracji kosmosu były zaskakująco ruchliwe ze względu na słabszą siłę kohezji niż oczekiwano.
W warunkach mikrograwitacji siła kohezji oddziałuje na małe ciała i ma kluczowe znaczenie w kontrolowaniu procesów krzepnięcia. Naukowcy wykorzystali mikroskopię sił atomowych, aby uwidocznić małe struktury powierzchniowe kawałków meteorytu wydobytych z próbek jeziora Tagish. Ponadto wykorzystali siłę atomową, aby wykazać, że siły kohezji zależą od właściwości powierzchni w skali submikronowej. Wzrost siły kohezji obserwowano po ogrzaniu próbek. Wynikało to ze składu wody i parowania powierzchniowego pary wodnej.
Naukowcy tradycyjnie mierzyli siłę spójności cząstek na powierzchni asteroid, używając sił van der Waalsa, które były proporcjonalne do wielkości cząstek. Całkowita siła spójności dla każdego fragmentu była niższa niż oczekiwano. Ujawniło to jednak ruchliwość cząstek na małym ciele asteroidy. Liczba wiązań, czyli stosunek sił grawitacyjnych do sił kohezji, określała punkty, w których cząstki stykały się.
Nagaashi i jego zespół odkryli, że ciśnienie wymagane do pokonania sił grawitacji i przyczepności było niższe niż przewidywali. Zostało to odkryte po bardziej szczegółowej analizie ruchu cząstek w małym ciele asteroidy. Teoretyczne wnioski z badania zostały poparte podobnymi dowodami transferu masy na asteroidach Itokawa, Ryugu i Bennu. Naukowcy przeanalizowali również asteroidy, patrząc na ich wygląd powierzchni lub topologię. Dzieje się tak, ponieważ odkształcenie plastyczne cząstek może skutkować zwiększeniem siły kohezji.
Aby lepiej zrozumieć ruchliwość asteroid, Yuuya Nagaashi i współpracownicy zmierzyli siłę spójności fragmentów meteorytu. Naukowcy odkryli, że cząstki asteroidy miały znacznie mniejszą siłę spójności niż szacowali o kilka rzędów wielkości. W efekcie doszło do znacznego ruchu cząstek na powierzchni asteroidy, które odkryto podczas eksploracji kosmosu. Odkrycia te są niezbędne do zrozumienia najwcześniejszej ewolucji Układu Słonecznego, ponieważ meteoryty, które są fragmentami asteroid spadających na Ziemię z kosmosu, dostarczają istotnych szczegółów dotyczących ewolucji i procesów eolicznych zachodzących na planetach, a także początków formowania się planet.