Ion irradiation of Allende meteorite probed by visible, IR, and Raman spectroscopies

Autor: D. Ledu, Emmanuel Dartois, Cécile Engrand, Pierre Beck, Eric Quirico, P. Oudayer, C. Lantz, Z. Dionnet, Donia Baklouti, L. Delauche, P. Dumas, M. A. Barucci, Christophe Sandt, Rosario Brunetto, Frédéric Jamme, J. Duprat
Přispěvatelé: Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM INSTRU, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Observatoire de Paris - Site de Paris (OP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM AS, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Icarus
Icarus, Elsevier, 2014, 237, pp.278-292. ⟨10.1016/J.ICARUS.2014.04.047⟩
Icarus, 2014, 237, pp.278-292. ⟨10.1016/J.ICARUS.2014.04.047⟩
ISSN: 0019-1035
1090-2643
DOI: 10.1016/J.ICARUS.2014.04.047⟩
Popis: Little is known about carbonaceous asteroids weathering in space as previous studies have struggled to define a general spectral trend among dark surfaces. Here we present experiments on ion irradiation of the Allende meteorite, performed using 40 keV He+ and Ar+ ions, as a simulation of solar wind irradiation of primitive bodies surfaces. We used different fluences up to 3 × 1016 ions/cm2, corresponding to short timescales of ∼103–104 yrs in the main asteroid belt. Samples were analyzed before and after irradiation using visible to far-IR (0.4–50 μm) reflectance spectroscopy, and Raman micro-spectroscopy. Similarly to what observed in previous experiments, results show a reddening and darkening of VIS–NIR reflectance spectra. These spectral variations are however comparable to other spectral variations due to viewing geometry, grain size, and sample preparation, suggesting an explanation for the contradictory space weathering studies of dark asteroids. After irradiation, the infrared bands of the matrix olivine silicates change profile and shift to longer wavelength, possibly as a consequence of a more efficient sputtering effect on Mg than Fe (lighter and more volatile species are preferentially sputtered backwards) and/or preferential amorphization of Mg-rich olivine. Spectral variations are compatible with the Hapke weathering model. Raman spectroscopy shows that the carbonaceous component is substantially affected by irradiation: different degrees of de-ordering are produced as a function of dose, to finally end with a highly disordered carbon. All observed modifications seem to scale with the nuclear elastic dose.
Databáze: OpenAIRE
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