天体上风化层的分层

所有无大气的行星体都被一层尘埃覆盖，即所谓的风化层（regolith），它决定了其表面的光学、力学和热学性质。这些性质取决于风化层物质、其组成颗粒的尺寸分布，以及这些颗粒堆积的孔隙率。我们在抛物线飞行中进行了实验，以确定对于 60 $\mu$m 和 1 mm 的固体颗粒尺寸，以及对于由 1.5 $\mu$m 固体颗粒组成的 100-250 $\mu$m 尺寸团聚体，风化层堆积密度对重力的依赖性。我们利用了 0.7 m s$^{-2}$ 到 18 m s$^{-2}$ 的 g 值，并在正常重力条件下完成了实验以补充测量。基于先前的实验和理论文献，并得益于我们的新实验，我们开发了一个解析模型来计算天体岩石和冰体上的风化层分层，并估算了在这些物体上由一名宇航员和一艘航天器重量所产生的风化层机械屈服强度。