В открытии, которое раскрывает новые аспекты взаимоотношений между Землей и Луной, электроны плазменного слоя из хвоста магнитосферы нашей планеты оказались источником выветривания и, возможно, даже образования воды на лунной поверхности.
Важным компонентом понимания формирования и эволюции Луны является вопрос о том, где формируется лунная вода. Знания, которые в конечном итоге будут иметь решающее значение для успеха будущих долгосрочных исследований Луны людьми.
В прошлом водяной лед обнаруживался в областях лунной поверхности, которые остаются в постоянной тени. Теперь исследования, проведенные Гавайским университетом в Маноа, возможно, обнаружили его удивительный источник: высокоэнергетические электроны внутри плазменного слоя Земли.
ВХОД В МАГНИТНЫЙ ХВОСТ ЗЕМЛИ
Наша планета заключена в поле, называемое магнитосферой, которое обеспечивает Земле определенную степень защиты от естественного космического выветривания и радиации, исходящей от Солнца, которое часто бомбардирует другие планеты. Однако магнитосфера Земли постоянно подвергается воздействию солнечного ветра, который в любой момент времени придает ей каплевидную форму с длинным хвостом, простирающимся с наиболее удаленной от Солнца стороны.
Ранее считалось, что одним из источников образования воды на Луне были протоны и другие частицы высокой энергии, переносимые солнечным ветром. Однако новые исследования показывают, что хвост магнитосферы Земли, который содержит собственный плазменный слой, состоящий из высокоэнергетических электронов и ионов, также влияет на эти процессы, когда Луна проходит через него.
Шуай Ли, младший научный сотрудник Школы наук об океане и Земле (SOEST) Гавайского университета в Маноа, ранее проводил исследование, которое показало, что кислород, переносимый в хвосте магнитосферы Земли, способствует образованию ржавчины, обнаруженной на полюсах Луны. Однако Ли также хотел изучить, как хвост магнитосферы Земли может способствовать другим изменениям в лунной среде, а именно выветриванию на ее поверхности.
ЭЛЕКТРОНЫ ПИТАЮТ ОБРАЗОВАНИЕ ЛУННОЙ ВОДЫ
Ли говорит, что Луна обычно бомбардируется солнечным ветром, но когда она входит в хвост магнитосферы Земли, обеспечиваемая ею защита не позволяет протонам солнечного ветра достичь ее. Из-за этого процессы, вызывающие образование воды на Луне, должны практически прекратиться, когда это произойдет.
Напротив, данные дистанционного зондирования, собранные в период с 2008 по 2009 год с помощью инструмента Moon Mineralogy Mapper на борту индийской миссии Chandrayaan 1, похоже, показали, что это не так.
«К моему удивлению, наблюдения дистанционного зондирования показали, что образование воды в хвосте магнитосферы Земли практически идентично тому времени, когда Луна находилась за пределами хвоста магнитосферы Земли», — сказал Ли в своем заявлении.
Это удивительное открытие, по мнению Ли, похоже, показывает, что процессы, приводящие к образованию воды в то время, когда Луна бомбардируется солнечным ветром, также происходят, когда она находится в хвосте магнитосферы Земли.
«В частности, излучение электронов высокой энергии оказывает те же эффекты, что и протоны солнечного ветра», — сказал Ли.
Новые результаты могут быть полезны для будущих миссий на Луну, таких как программа НАСА «Артемида», и в конечном итоге могут раскрыть новое понимание процессов, происходящих на Луне, а также происхождения нашего естественного спутника.
«В целом, это открытие и мои предыдущие открытия ржавых лунных полюсов указывают на то, что Мать-Земля тесно связана со своей Луной во многих непризнанных аспектах», — говорит Ли в своем заявлении.
TheDebrief
Источник
