タイタンの砂候補

タイタンの砂丘を形づける砂は何でどこから来たのか？大気中で合成されるソリン？
タイタンサンドはどこから来たのか：タイタンサンド候補の機械的性質からの洞察
（2018年6月21日に提出）
広大な赤道線の砂丘がタイタンには存在しますが、有機物と思われる砂の起源は不明です。私たちは、タイタンの砂の候補者、地球上のいくつかの自然な砂、Titan Wind Tunnelで使われている一般的な材料の力学的性質を調べるために、ナノインデンテーションを使ってTitanの砂の移動性を理解しました。これらの材料の弾性率（E）、硬さ（H）および破壊靭性（Kc）を測定した。Tholinの弾性率（10.4 +/- 0.5GPa）と硬度（0.53 +/- 0.03GPa）はいずれも珪酸塩砂よりも一桁小さく、機械的に弱い白色石膏砂よりも小さい。（Kc = 0.036 +/- 0.007MPa-m ^（1/2））より小さな大きさの破壊靭性では、トウリンもケイ酸塩砂よりはるかに脆い。
図１．　(a) ロードの図式の表示（Ｐ） － 圧子 転置（h) ナノインデンテーション 実験、 Pmax が最大積載量であるところで曲がってください、 hmax はピークのロードにおいて最大の転置です、 hc はピークのロードにおいて連絡の深さです、そして、アンロードされた後で、時間は連絡印象の残余の深さです。 (b) 荷の間の比較 － 融合されたケイ土の転置カーブと Berkovich indenter を持っている tholin 薄膜.
荷 － tholin の転置カーブ － で、「立ち寄る」イベントが破砕イベントを示している荷積みの間に起こります。
(c) SEM イメージ成績が立方体コーナー先端を使って ナノインデンテーション の後に玄武岩穀粒の上に生成されて割れます。
最大積載量は５０の mN です、そして、 (d) AFM の地形のイメージショーが割るｃが、０.０３の mN の最大積載量が立方体コーナー先端を使うという状態で、薄い tholin 映画で生成したように、クラック長さは意味されます、クラック長さはｃ．として意味されます。


図２。 ヤングの modulus はすべてのテストされた資料のために構想を練ります。 カラーバーはそれぞれの資料のために測定から標準偏差を含みます。 ここで silicate の砂がクォーツの砂（風トンネルで使われた材料）と天然 silicate ビーチの砂両方を含みます。 GCs 、ガスクロマトグラフィー梱包材、はピンクの GC と GC 黄褐色両方を含みます。 それぞれの GC がおそらく２つの物質の混合です、それでそれらはそれぞれ２セットの特有の柔軟な modulus 値を持っています。 材料が７つのカテゴリーにグループ化されます
ガラスビーズ、玄武岩、最高の横列の中の silicate の砂と chromite を含めて１の高密度材料。
２つのトップの２番目の横列の中の白い石膏の砂と炭酸塩の砂。
３つの低密度の風トンネル材料、クルミ殻、 GCs 、アイスティー粉、３番目そして４番目の横列の中のインスタントコーヒーと活性炭。
４つの窒素を含む５番目の横列の中の有機肥料、アデニンとメラミン。
５つの PAHs napthalene 、 phenanthrene と coronene と６番目そして７番目の横列の中のポリフェノール biphenyl 。
８番目の横列の中の６つの氷、９４のＫの下のその柔軟な modulus と２７０のＫが最も低い列でプロクター（１９６６年）と７つの tholin にフィットして多項式からでした、周囲の環境の下のその柔軟な modulus 値（３００のＫ）はここで測られます、そして９４のＫの下の価値は第４.１節で推定されます。


図３。 すべてのテストされた資料のための ナノインデンテーション 硬度さプロット。 カラーバーはそれぞれの資料のために測定から標準偏差を含みます。 それぞれの GC が２つの物質の混合であるから、 GCs はおそらく２つの特有の困難さ値を持っています。 他の物質が名前をつけられて、そして図２と同じ方法でまとめられます。
氷と tholin のために９４のＫにおいて、それらの硬度さ値は、 ナノインデンテーション 硬度さ － 図４での modulus 関係 － を使うことによって、予測されます。


図４。 Ｈ ＝ 0.019E1.37 、Ｒ２ ＝ ０.９５である場合は、すべてのテスト材料とぴったり合った電力の法則カーブ（青い線）のためにここに対数の ナノインデンテーション 硬度さ（Ｈ）対対数の柔軟な modulus （Ｅ）値があることを示しました。
グレーの陰にされるエリアはフィットすることのために（［０.０１２；０.０３０］、そして［１.２１；１.４７］）９５％の信頼区間を特徴づけます。


図５。 選択された資料のための破砕強靭さプロット。 カラーバーはそれぞれの資料の標準偏差値を含みます。 選択された資料はまとめられて、そして図２と同じものと命名されます。 氷の破砕強靭さ価値はリトウィンおよびその他から採用されました。 （２０１２）。