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通过橄榄石上铁纳米颗粒的可控生长进行空间风化模拟

地球与行星天体物理 2014-05-15 v2

摘要

无大气天体直接暴露于空间风化。空间风化的主要光谱效应是变暗、硅酸盐矿物吸收带强度降低以及光谱斜率向长波长方向增加(红化)。空间风化过程中纳米相金属铁(npFe0^{0})的产生在这些光谱变化中起着重要作用。已经开发了一种在硅酸盐矿物粉末中可控生产npFe0^{0}的实验室方法。该方法基于低铁橄榄石的两步热处理,首先在环境空气中,然后在氢气气氛中。通过这个过程,制备了一系列橄榄石粉末样品,其中含有不同数量的7-20 nm尺寸范围的npFe0^{0}。观察到npFe0^{0}数量与变暗、1 μm橄榄石吸收带减少、红化和1 μm带宽之间存在对数趋势。具有较大尺寸npFe0^{0}颗粒的橄榄石遵循与其他样品相似的光谱趋势,但红化趋势除外。这被解释为较大的约40-50 nm尺寸的npFe0^{0}颗粒对光谱斜率变化的贡献不如较小的npFe0^{0}部分有效。在npFe0^{0}数量和1 μm带中心位置之间观察到线性趋势,很可能是由Fe2+^{2+}从橄榄石结构中解离成npFe0^{0}颗粒引起的。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.2956,
  title  = {Space weathering simulations through controlled growth of iron nanoparticles on olivine},
  author = {T. Kohout and J. Čuda and J. Filip and D. Britt and T. Bradley and J. Tuček and R. Skála and G. Kletetschka and J. Kašlík and O. Malina and K. Šišková and R. Zbořil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.2956},
  year   = {2014}
}