The At. Astra Research Group: Using Atomic Modelling to Better Explain the Surface-Exosphere Connection on Airless Bodies
Notice bibliographique
Résumé
For nearly 40 years, planetary science studies of the exospheres of Mercury, the Moon, and other airless bodies have been hindered because of uncertainties in our understanding of the surface processes influencing exosphere formation. The surfaces of these airless bodies can be subjected to several different emission processes including solar wind induced sputtering, photon stimulated desorption, and micrometeorite impact vaporization. However, the relative contributions of these various processes to the body’s exosphere remains contested for many observed elemental species. To obtain a true understanding of the surface-exosphere connection of airless bodies we must first improve our understanding of the interplay of these different processes and how they are affected by the specific characteristics of the surface. However, many of these key emission processes are occurring on the atomic scale, meaning global exosphere models often require atomically derived parameters as inputs. These inputs are difficult to obtain experimentally, and are therefore typically derived via fitting, often overlooking important complexities that can significantly affect predicted results. Further complicating this picture is the fact that some proportion of the ejected atoms leave the surface at energies lower than the escape energy of the body and thus return to the surface. A portion of these atoms can then be reaccommodated on the surface at an energy and composition unique from the mineral bulk. However, current global exosphere models are unable to consider the effects of adsorbed atoms nor the contribution of emission from the newly formed adsorbed layers.Here, we will discuss how molecular dynamics (MD) modelling on the atomic scale can be a critical tool to provide physically realizable and surface-specific input parameters for global exosphere models. We will discuss a series of our previous studies from our group based out of Memorial University that have used MD modelling to study key planetary science processes on the atomic scale. This will include MD models of sputtering, diffusion, surface adsorption, surface free energy, and micro meteorite impacts. For each study we will discuss key unknowns introducing uncertainties into global models. We will then apply atomic modelling to study these processes on the atomic scale, better understanding the underlying physics.Finally, we will conclude with a discussion on new areas that we can apply these approaches to new research areas including icy bodies and exoplanets.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».