Луната продължава да става все по-интересна през цялото време! Но сега идва „шокираща“ новина, че изследването на полярните кратери може да бъде много по-трудно и по-опасно, отколкото първоначално се смяташе. Нови изследвания показват, че докато слънчевият вятър тече над естествени препятствия на Луната, като джантите на кратерите на полюсите, кратерите могат да бъдат заредени до стотици волта. „С две думи, това, което откриваме, е, че полярните кратери са много необичайни електрически среди и по-специално може да има голямо повърхностно зареждане в долната част на тези кратери“, казва Уилям Фарел от Центъра за космически полети Goddard, водещ автор на ново изследване на околната среда на Луната.
Ориентацията на Луната към слънцето държи дъното на полярните кратери в постоянна сянка, което позволява температурите там да се спускат под минус 400 градуса по Фаренхайт, достатъчно студени, за да съхраняват летливи материали като вода в продължение на милиарди години. И разбира се, всички ресурси, които могат да се намират в тези кратери, представляват интерес за бъдещите изследователи, ако астронавтите някога се върнат на Луната.
[/ Надпис]
„Въпреки това, нашето изследване предполага, че в допълнение към нечестивия студ, изследователите и роботите в дъното на полярните лунни кратери може да се наложи да се справят и със сложна електрическа среда, което може да повлияе на повърхностната химия, статичния разряд и слепването на прах, ", Каза Фарел, който е част от екипа на лунната мечта - проектът за динамичен отговор на околната среда на луната (DREAM) на Лунния научен институт, който също е част от Лунния научен институт на НАСА.
Потокът от слънчевия вятър в кратери може да ерозира повърхността, което засяга наскоро откритите молекули на водата. Статичният разряд може да пропусне чувствителното оборудване, докато лепкавият и изключително абразивен лунен прах може да износва скафандри и може да бъде опасен, ако се проследи вътре в космическите кораби и се вдишва дълги периоди.
Слънчевият вятър е тънък газ от електрически заредени компоненти на атоми - отрицателно заредени електрони и положително заредени йони - който постоянно издува от повърхността на слънцето в космоса. Тъй като Луната е леко наклонена в сравнение със слънцето, слънчевият вятър тече почти хоризонтално над лунната повърхност на полюсите и по протежение на района, където денят преминава към нощ, наречен терминатор.
Изследователите създадоха компютърни симулации, за да открият какво се случва, когато слънчевият вятър тече над джантите на полярните кратери. Те откриха, че по някакъв начин слънчевият вятър се държи като вятър на Земята - тече в дълбоки полярни долини и подове на кратери. За разлика от вятъра на Земята, двойната електронно-йонна композиция на слънчевия вятър може да създаде необичаен електрически заряд отстрани на стената на планината или кратера; тоест от вътрешната страна на джантата непосредствено под потока на слънчевия вятър.
Тъй като електроните са над 1000 пъти по-леки от йони, по-леките електрони в слънчевия вятър се втурват в лунен кратер или долина пред тежките йони, създавайки отрицателно зареден регион вътре в кратера. Йоните в крайна сметка наваксват, но валят в кратера при постоянно по-ниски концентрации от тези на електроните. Този дисбаланс в кратера кара вътрешните стени и пода да придобият отрицателен електрически заряд. Изчисленията показват, че ефектът на разделяне на електрон / йон е най-екстремен върху подветрения ръб на кратера - по протежение на вътрешната стена на кратера и на пода на кратера, най-близо до потока на слънчевия вятър. По протежение на този вътрешен ръб тежките йони имат най-големи трудности да стигнат до повърхността. В сравнение с електроните, те действат като тракторно ремарке, борещо се да следва мотоциклет; те просто не могат да направят рязък завой над планинския връх като електроните.
„Електроните изграждат електронен облак върху този подветрен ръб на стената и пода на кратера, който може да създаде необичайно голям отрицателен заряд от няколкостотин волта спрямо плътния слънчев вятър, който тече над върха“, казва Фарел.
Отрицателният заряд по протежение на този ръб няма да се трупа за неопределено време. В крайна сметка привличането между отрицателно заредения регион и положителните йони в слънчевия вятър ще доведе до протичане на друг необичаен електрически ток. Екипът вярва, че един възможен източник на този ток може да бъде отрицателно зареден прах, който се отблъсква от отрицателно заредената повърхност, се левитира и тече далеч от този силно зареден регион. "Астронавтите Аполон в орбиталния команден модул виждаха слаби лъчи на лунния хоризонт по време на изгрев слънце, които може би са разпръснали светлина от електрически издигнат прах", каза Фарел. „Освен това мисията„ Аполон 17 “кацна на място, подобно на кратерна среда - долината Телец-Литроу. Експериментът за лунна изхвърляне и метеорит, оставен от астронавтите на Аполон 17, откри удари от прах на пресичащи терминатори, където слънчевият вятър тече почти хоризонтално, подобно на ситуацията над полярните кратери. "
„Тази важна работа на д-р Фарел и неговия екип е допълнително доказателство, че нашето виждане за Луната се е променило драстично през последните години“, заяви Грегъри Шмит, заместник-директор на Лунния научен институт на НАСА в Центъра за изследвания на Еймс в НАСА, Moffett Field, Calif . "Има динамична и завладяваща среда, която едва сега започваме да разбираме."
Следващите стъпки за екипа включват по-сложни компютърни модели. „Искаме да разработим напълно триизмерен модел за изследване на ефектите от разширяването на слънчевия вятър около краищата на планината. Сега разглеждаме вертикалното разширение, но искаме също така да знаем какво се случва хоризонтално “, каза Фарел. Още през 2012 г. НАСА ще стартира мисията на Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), която ще обикаля около орбитата на Луната и може да търси потоците прах, предвидени от изследванията на екипа.
Изследването е публикувано на 24 март в Journal of Geophysical Research.
Източник: НЛСИ
