Luna je vedno bolj zanimiva! Toda zdaj prihajajo "šokantne" novice, da bi bilo raziskovanje polarnih kraterjev lahko veliko težje in nevarnejše, kot je sprva mislilo. Nove raziskave kažejo, da se lahko kraterji napolnijo na stotine voltov, ko sončni veter teče nad naravnimi ovirami na Luni, kot so platišča na polovicah. "Na kratko, ugotovimo, da so polarni kraterji zelo nenavadno električno okolje, še posebej pa je na dnu teh kraterjev lahko veliko površinskega polnjenja," je dejal William Farrell iz Goddard centra za vesoljske polete, vodilni avtor nova raziskava Lunovega okolja.
Luna naravnana na sonce ohranja dna polarnih kraterjev v stalni senci, kar omogoča, da se temperature tam spustijo pod minus 400 stopinj Fahrenheita, dovolj hladne za shranjevanje hlapnih snovi, kot je voda, več milijard let. In seveda, kakršni koli viri, ki se nahajajo v teh kraterjih, so zanimivi za prihodnje raziskovalce, če bi se astronavti kdaj vrnili na Luno.
[/ napis]
"Vendar pa naše raziskave kažejo, da se bodo raziskovalci in roboti na dnu polarnih kraterjev poleg zlobnega prehlada morali spopadati tudi s kompleksnim električnim okoljem, kar lahko vpliva na površinsko kemijo, statični izpust in oprijem prahu, "Je dejal Farrell, ki je del ekipe Lunar Dream. Projekta dinamičnega odzivanja okolja na luni (DREAM) Lunar Science Institute, ki je tudi del Nasinega inštituta za lunarno znanost.
Priliv sončnega vetra v kraterje lahko zruši površino, kar vpliva na nedavno odkrite molekule vode. Statični izcedek lahko izklopi občutljivo opremo, medtem ko lahko lepljiv in izjemno brušen lunin prah nosi obraze v vesoljskih oblačilih in je lahko dolgotrajen, če ga sledite znotraj vesoljskega plovila in ga vdihnete.
Sončni veter je tanek plin električno nabitih komponent atomov - negativno nabitih elektronov in pozitivno nabitih ionov -, ki nenehno piha s sončne površine v vesolje. Ker je luna v primerjavi s soncem le rahlo nagnjena, sončni veter teče skoraj vodoravno nad lunino površino na polovicah in vzdolž območja, kjer dan prehaja v noč, imenovano terminator.
Raziskovalci so ustvarili računalniške simulacije, da bi odkrili, kaj se zgodi, ko sončni veter teče čez robove polarnih kraterjev. Odkrili so, da se sončni veter na nek način obnaša kot veter na Zemlji - teče v globoke polarne doline in kraterja. Za razliko od vetra na Zemlji lahko dvojna elektronsko-ionska sestava sončnega vetra ustvari nenavaden električni naboj na strani gore ali kraterne stene; torej na notranji strani oboda neposredno pod pretokom sončnega vetra.
Ker so elektroni več kot 1000-krat lažji od ionov, lažji elektroni v sončnem vetru skočijo v lunarni krater ali dolino pred težkimi ioni, kar ustvarja negativno nabito območje znotraj kraterja. Ioni se sčasoma dohitijo, dež pa v krater prihaja pri konstantno nižjih koncentracijah kot elektroni. Zaradi neravnovesja v kraterju notranje stene in tla pridobijo negativni električni naboj. Izračuni kažejo, da je učinek ločevanja elektronov / ionov najbolj ekstremen na spodnjem robu kraterja - vzdolž notranje stene kraterja in na dnu kraterja, ki je najbližji sončnemu vetru. Ob tem notranjem robu imajo težki ioni največ težav s površino. V primerjavi z elektroni delujejo kot traktorska prikolica, ki se bori za sledenje motocikla; preprosto ne morejo narediti tako ostrega vrha gore kot elektroni.
"Elektroni zgradijo oblak elektronov na tem ležečem robu stene in tal kraterja, ki lahko ustvari nenavadno velik negativni naboj nekaj sto voltov glede na gost sončni veter, ki teče nad vrhom," je dejal Farrell.
Negativni naboj vzdolž tega spodnjega roba se ne bo kopičil v nedogled. Sčasoma bo privlačnost med negativno nabitim območjem in pozitivnimi ioni v sončnem vetru pritekla še kakšen nenavaden električni tok. Skupina verjame, da bi bil eden od možnih virov tega toka negativno nabit prah, ki ga negativno nabita površina odbija, se levita in odteka iz tega zelo napolnjenega območja. "Astronavti Apollo v poveljniškem modulu za kroženje so med sončnim vzhodom opazili rahle žarke na luninem horizontu, ki so morda razpršili svetlobo iz električno dvignjenega prahu," je dejal Farrell. "Poleg tega je misija Apollo 17 pristala na mestu, podobnem okolju kraterja - dolini Taurus-Littrow. Eksperiment Lunarjevega izliva in meteorita, ki ga je zapustil astronavt Apollo 17, je odkril udarce prahu na prehodih terminatorjev, kjer sončni veter skoraj vodoravno teče, podobno kot pri polarnih kraterjih. "
"To pomembno delo dr. Farrella in njegove ekipe je še en dokaz, da se je naš pogled na Luno v zadnjih letih močno spremenil," je dejal Gregory Schmidt, namestnik direktorja NASA Lunar Science Institute v Nasinem raziskovalnem centru Ames, Moffett Field, Calif . "Ima dinamično in fascinantno okolje, ki ga šele začenjamo razumeti."
Naslednji koraki za ekipo vključujejo bolj zapletene računalniške modele. „Želimo razviti popolnoma tridimenzionalni model za preučitev učinkov širjenja sončnega vetra okoli robov gore. Zdaj preučujemo vertikalno širitev, želimo pa vedeti tudi, kaj se dogaja vodoravno, "je dejal Farrell. Že leta 2012 bo NASA začela misijo Lunar Atmosfera in prašno okolje (LADEE), ki bo krožila na Luno in bi lahko iskala pretok prahu, ki ga napovedujejo raziskave ekipe.
Raziskava je bila objavljena 24. marca v Journal of Geophysical Research.
Vir: NLSI
