Учёные из Гавайского университета нашли необычную взаимосвязь между электронами магнитосферы Земли и образованием воды на Луне.
Учёные-планетологи из Гавайского университета (UH) в Маноа сделали открытие, которое меняет наше понимание формирования воды на поверхности Луны. Изучение роли высокоэнергетических электронов с Земли в процессах выветривания на Луне может дать ответы о происхождении лунных водных ресурсов. Результаты исследования опубликованы в журнале… Эта гипотеза указывает на то, что магнитосфера Земли и ее плазменная оболочка оказывают существенное влияние на образование воды на Луне.
Изучение расположения и концентрации воды на Луне важно для понимания ее формирования и развития, а также для поддержки будущих научных изысканий и использования ресурсов. Открытие может помочь узнать о происхождении водяного льда, обнаруженного ранее в лунных затененных кратерах.
Магнитосфера Земли — силовое поле, окружающее планету, защищает ее от космического излучения и вредного солнечного излучения. Солнечный ветер формирует магнитосферу, создавая длинный хвост на ночной стороне. Внутри этого магнитохвоста находится плазменный слой с высокоэнергетическими электронами и ионами, приходящими как с Земли, так и от солнечного ветра.
Ученые обычно изучают влияние высокоэнергетических ионов, например протонов, на космическое выветривание Луны. Полагают, что солнечный ветер, состоящий из частиц с большой энергией, таких как протоны, является основным фактором образования лунной воды.
Шуай Ли, помощник научного сотрудника Школы наук об океане и Земле в Маноа (SOEST), исследовал, как выветривание поверхности Луны изменяется при прохождении через магнитосферный хвост Земли.
Ли поясняет: «Это естественная лаборатория для изучения образования воды на поверхности Луны. Когда Луна находится за пределами магнитохвоста, лунная поверхность подвергается воздействию солнечного ветра. Внутри магнитохвоста протонов солнечного ветра практически нет, и образование воды должно было значительно уменьшиться. «.
Группа исследователей проанализировала данные дистанционного зондирования, собранные Moon Mineralogy Mapper на борту индийского космического аппарата Чандраян-1 в период с 2008 по 2009 год. В ходе исследования изучались изменения образования воды при движении Луны через магнитохвост Земли, содержащий плазменный слой.
Ли и его коллеги обнаружили, что образование воды в пределах магнитохвоста Земли практически совпадает с образованием воды, когда Луна находилась за пределами магнитохвоста. Это позволяет предположить о существовании внутри магнитохвоста дополнительных процессов образования воды или новых источниках, не связанных с проникновением протонов солнечного ветра. При этом высокоэнергетические электроны играют аналогичную роль.
Ли заключает: «Находка, наряду с моими прежними открытием о ржавых лунных полюсах, свидетельствует о тесной связи Земли с Луной в множестве неявных проявлений. «.
В будущих исследованиях Ли планирует сотрудничество с лунной миссией программы НАСА Артемида. Эта миссия будет отслеживать плазменную среду и количество воды на полярной поверхности Луны во время разных фаз прохождения Луны через магнитохвост Земли.
Это исследование может кардинально изменить наше представление о формировании Луны, обеспечении водой будущих экспедиций на ее поверхность и связи между Землей и ее спутником.