Първо доказателство, че водата може да се създаде на лунната повърхност от земната магнитосфера

magravplanet.jpg

E. Masongsong, UCLA EPSS, NASA GSFC SVS.

Изобразяването на Луната в магнитосферата с „Земен вятър“, съставен от течащи кислородни йони (сиво) и водородни йони (ярко синьо), които могат да реагират с лунната повърхност, за да създадат вода. Луната прекарва> 75% от своята орбита в слънчевия вятър (жълт), който през останалото време е блокиран от магнитосферата.

Преди ерата на Аполон се е смятало, че Луната е суха като пустиня поради екстремните температури и суровостта на космическата среда. Оттогава много изследвания са открили лунната вода: лед в сенчести полярни кратери, вода, свързана с вулканични скали, и неочаквани ръждясали железни отлагания в лунната почва. Въпреки тези констатации, все още няма истинско потвърждение за обхвата или произхода на лунната повърхностна вода.

Преобладаващата теория е, че положително заредените водородни йони, задвижвани от слънчевия вятър, бомбардират лунната повърхност и спонтанно реагират, за да направят вода (като хидроксилна (OH-) и молекулярна (H2O)). Ново многонационално проучване, публикувано в Astrophysical Journal Letters, предполага, че слънчевият вятър може да не е единственият източник на водообразуващи йони. Изследователите показват, че частиците от Земята също могат да засеят Луната с вода, което предполага, че други планети също могат да допринасят с вода за своите спътници.

Водата е много по-разпространена в космоса, отколкото астрономите първоначално са мислили, от повърхността на Марс до спътниците на Юпитер и пръстените на Сатурн, кометите, астероидите и Плутон; дори е открит в облаци далеч извън нашата слънчева система. По-рано се предполагаше, че водата е включена в тези обекти по време на формирането на Слънчевата система, но има все повече доказателства, че водата в космоса е далеч по-динамична. Въпреки че слънчевият вятър е вероятен източник на лунни повърхностни води, компютърните модели прогнозират, че до половината от него трябва да се изпари и да изчезне в региони с висока географска ширина по време на приблизително три дни от пълнолунието, когато преминава в магнитосферата на Земята.

Изненадващо, последният анализ на повърхностните хидроксилни / водни повърхностни карти от спътника Chandrayaan-1 на Moon Mineralogy Mapper (M3) показа, че лунната повърхностна вода не изчезва през този период на екраниране на магнитосферата. Смятало се е, че магнитното поле на Земята блокира слънчевия вятър да достигне до Луната, така че водата да не може да се регенерира по-бързо, отколкото е загубена, но изследователите установиха, че това не е така.

Чрез сравняване на времеви редици от водни повърхностни карти преди, по време и след транзита на магнитосфера, изследователите твърдят, че лунната вода може да бъде попълнена от потоци от магнитосферни йони, известни също като „земния вятър“. Присъствието на тези получени от Земята йони в близост до Луната е потвърдено от спътника Kaguya, докато сателитните наблюдения THEMIS-ARTEMIS са използвани за профилиране на отличителните черти на йони в слънчевия вятър спрямо тези в магнитосферния земен вятър.

Предишни сателитни наблюдения на Кагуя по време на пълнолуние откриха високи концентрации на кислородни изотопи, които изтичаха от озоновия слой на Земята и се вграждаха в лунната почва, заедно с изобилие от водородни йони в обширната разширена атмосфера на нашата планета, известна като екзосферата. Тези комбинирани потоци от магнитосферни частици са коренно различни от тези в слънчевия вятър. По този начин последното откриване на повърхностни води в това проучване опровергава хипотезата на екраниране и вместо това предполага, че самата магнитосфера създава „воден мост“, който може да попълни Луната.

В изследването е нает мултидисциплинарен екип от експерти от космохимията, космическата физика и планетарната геология, които да контекстуализират данните. Предишните интерпретации на повърхностните води не са разглеждали ефектите на земните йони и не са изследвали как се е променила повърхностната вода с течение на времето. Единствените повърхностни карти и данни за частиците, налични по време на пълнолуние в магнитосферата, са били през зимата и лятото на 2009 г., а през последните няколко години бяха необходими анализиране и интерпретиране на резултатите. Анализът беше особено труден поради оскъдните наблюдения, които бяха необходими за сравняване на едни и същи лунни повърхностни условия във времето и за контрол на температурата и състава на повърхността.

В светлината на тези открития бъдещите изследвания на слънчевия вятър и планетарните ветрове могат да разкрият повече за еволюцията на водата в нашата слънчева система и потенциалните ефекти на слънчевата и магнитосферната активност върху други луни и планетни тела. Разширяването на това изследване ще изисква нови сателити, оборудвани с цялостни спектрометри за картографиране на хидроксил / вода и сензори за частици в орбита и на лунната повърхност, за да потвърдят напълно този механизъм. Тези инструменти могат да помогнат да се предскажат най-добрите региони за бъдещи проучвания, добив и евентуално заселване на Луната. На практика това изследване може да повлияе на проектирането на предстоящи космически мисии за по-добра защита на хората и спътниците от опасност от радиация на частици, както и да подобри компютърните модели и лабораторни експерименти за образуване на вода в космоса.

  • Източник: https://phys.org
  • Предоставено от UCLA Earth, Planetary, and Space Sciences

Организацията е създадена да допринесе за създаването на благоденствие, посредством различните приложения на новата плазма технология и установяването на траен мир.

Тачо Даскалов 2гр. Раднево, 6260