Kosmická sonda NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX) provedla první pozorování rychlých atomů vodíku přicházejících z Měsíce, po desetiletích spekulací a hledání jejich existence. Společnost IBEX, která byla spuštěna loni v říjnu, má za úkol posoudit a zmapovat dynamické interakce způsobené horkým slunečním větrem dopadajícím do chladného prostoru vesmíru. Když však tým IBEX objednal kosmickou loď, objevil proud neutrálních atomů vodíku, které jsou způsobeny rozptylem slunečního větru na povrchu měsíce.
Detektor, který objevil, nazvaný IBEX-Hi, byl navržen a vyroben Výzkumným ústavem jihozápadní a Los Alamos National Labs pro měření částic pohybujících se rychlostí 0,5 až 2,5 milionu mil za hodinu.
"Ihned poté, co jsme zapnuli IBEX-Ahoj, Měsíc náhodou procházel přes jeho zorné pole, a tam byli," říká Dr. David J. McComas, hlavní vyšetřovatel IBEX a pomocný viceprezident společnosti SwRI Space Science a Strojírenská divize, kde byl primárně postaven detektor částic IBEX-Hi. "Přístroj se rozsvítil jasným signálem, že jsou detekovány neutrální atomy, když se zpětně rozptylovaly od Měsíce."
Sluneční vítr, nadzvukový proud nabitých částic, který vytéká ze slunce, se pohybuje do vesmíru v každém směru rychlostí asi milionu mil / h. Silné magnetické pole Země chrání naši planetu před slunečním větrem. Měsíc s relativně slabým magnetickým polem nemá žádnou takovou ochranu, což způsobuje, že sluneční vítr dopadne na sluneční stranu měsíce.
Od svého výhodného bodu na vysoké oběžné dráze Země vidí IBEX asi polovinu měsíce - jedna čtvrtina je temná a čelí noční straně (daleko od slunce), zatímco druhá čtvrtina směřuje ke straně (směrem ke slunci). Částice slunečního větru dopadají pouze na den, kde většina z nich je zakotvena v lunárním povrchu, zatímco některé se rozptýlí různými směry. Rozptýlené se většinou stávají neutrálními atomy v tomto odrazovém procesu tím, že zachytí elektrony z měsíčního povrchu.
Tým IBEX odhaduje, že pouze asi 10 procent slunečních větrných iontů se odráží od sluneční strany měsíce jako neutrální atomy, zatímco zbývajících 90 procent je zabudováno do měsíčního povrchu. Charakteristiky lunárního povrchu, jako je prach, krátery a horniny, hrají roli při určování procenta částeček, které se zalepí, a procenta neutrálních částic, jakož i jejich směru pohybu, rozptylu.
McComas říká, že výsledky také osvětlují proces „recyklace“ prováděný částicemi v celé sluneční soustavě i mimo ni. Sluneční vítr a další nabité částice dopadají na prach a větší objekty, když cestují vesmírem, kde se zpětně rozptylují a jsou přepracovány jako neutrální atomy. Tyto atomy mohou cestovat na velké vzdálenosti, než jsou zbaveny svých elektronů a stávají se ionty a komplikovaný proces začíná znovu.
Kombinované procesy rozptylu a neutralizace, které jsou nyní pozorovány na Měsíci, mají důsledky pro interakce s objekty napříč sluneční soustavou, jako jsou asteroidy, Kuiperovy opasky a další měsíce. Lze také odvodit interakce plazmatického povrchu, které se vyskytují v protostelární mlhovině, oblasti prostoru, která se vytváří kolem planet a hvězd - stejně jako exoplanet, planet kolem jiných hvězd -.
Primárním posláním IBEXu je pozorovat a mapovat komplexní interakce, které se vyskytují na okraji sluneční soustavy, kde sluneční vítr milión mil za hodinu narazí do mezihvězdného materiálu ze zbytku galaxie. Kosmická loď nese nejcitlivější detektory neutrálních atomů, jaké kdy létaly ve vesmíru, což vědcům umožňuje nejen měřit energii částic, ale také vytvářet přesné obrazy, odkud pocházejí.
A kosmická loď se teprve začíná. Na konci léta tým vydá první vesmírnou mapu kosmické lodi, která ukazuje energetické procesy probíhající na okraji sluneční soustavy. Tým nebude komentovat, dokud nebude obraz kompletní, ale McComas naznačuje: „Nevypadá to jako žádný z modelů.“
Výzkum byl nedávno publikován v časopise Geofyzikální výzkumné dopisy.
Zdroj: Jihozápadní výzkumný ústav
