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疲劳,这就是答案。
与上段相同,随着异常寒冷的冬季在美国东北部消退(过去几年我们已经习惯了较为温和的天气),沥青路面所遭受的破坏也日益显现。 如果你最近在像纽约市这样的地方乘坐过任何地面交通工具,你就会体验到坑洼、塌陷和破损街道带来的嘎吱声、砰砰声和金属刮擦声。 我已经数不清听到出租车司机用多少种不同的、富有创意的咒骂来形容车轮陷入六英寸深的坑洞,轴承磨损和维修费用飙升的情况了。
这种大面积坑洼产生的原因是多种因素共同作用的结果,包括街道沥青下方潮湿土壤和地层的反复冻融,以及渗入沥青层裂缝或孔洞中的水分。 再加上车辆的不断碾压,路面就会开始破裂和崩塌。
有趣的是,关于太阳系中小行星表面性质的最新研究表明,类似的过程也在小行星上发生。“热疲劳”可能正在瓦解公里级天体的外层,将其变成由厘米级大小的块状物和细小碎片组成的松散的“风化层”。 在《自然》杂志上由Delbo等人发表的研究中,地球上的陨石物质被放置在模拟的太空环境中,模拟一颗自转的小行星表面,暴露于强烈的恒星辐射之下。 由于没有大气层的保护来减缓热能的散失或吸收,真空中的物体表面会经历剧烈的温度变化,在100-200开尔文的范围内交替受到炙烤和冰冻。 这会对岩石材料造成热胀冷缩的压力。 微小的裂缝会在外层因持续的热循环而形成和扩大,最终将固态物质分解成越来越小的碎片。
昼夜循环带来的严冬和酷暑之间的无情交替,有助于解答一个长期以来关于小行星松散外层如何形成的疑问。 过去,人们曾提出是其他较小天体和微陨石的撞击逐渐撞击并扬起物质,碎片随后回落覆盖了小行星表面。 但数学计算似乎并不完全支持这种说法,因为很多物质应该会被抛射达到逃逸速度,而不是覆盖这些天体。 现在看来,宇宙中等同于春季道路坑洼的“热疲劳”可能是罪魁祸首。
实验还表明,“热疲劳”可能非常有效地瓦解小型小行星,以至于如果它们呈椭圆轨道运行到地球和太阳之间,它们可以在短短两百万年内被分解成尘埃,并被太阳风吹散到行星际空间。 以宇宙标准衡量,这时间并不算长,这也解释了为什么在地球轨道内侧鲜有小型(100米)碳质天体被发现。
因此,下次当你听到出租车司机抱怨坑洼遍地的破损街道时,不妨也想想那些孤寂的小行星吧,它们在行星际空间的深处饱受炙烤和冰冻,最终化为尘埃。