Měsíc je stále zajímavější! Nyní však přicházejí „šokující“ zprávy, že objevování polárních kráterů může být mnohem těžší a nebezpečnější, než se původně myslelo. Nový výzkum ukazuje, že když sluneční vítr teče přes přirozené překážky na Měsíci, jako jsou okraje kráterů na pólech, mohly být krátery nabity na stovky voltů. "Stručně řečeno, zjistíme, že polární krátery jsou velmi neobvyklá elektrická prostředí, a zejména, že na dně těchto kráterů může být velké povrchové nabíjení," řekl William Farrell z Goddard Space Flight Center, hlavní autor nový výzkum prostředí Měsíce.
Orientace Měsíce na Slunce udržuje dna polárních kráterů v neustálém stínu, což umožňuje, aby se tam teploty propadly pod mínus 400 stupňů Fahrenheita, dostatečně studené, aby mohly těkavé materiály, jako je voda, uchovávat miliardy let. A samozřejmě, všechny zdroje, které mohou v těchto kráterech ležet, jsou zajímavé pro všechny budoucí průzkumníky, pokud by se astronauti někdy vrátili na Měsíc.
[/titulek]
„Náš výzkum však naznačuje, že průzkumníci a roboti na dně polárních lunárních kráterů mohou kromě bezbožného chladu také čelit složitému elektrickému prostředí, které může ovlivnit chemii povrchu, statický výboj a přilnutí prachu, “Řekl Farrell, který je součástí lunárního Dream Teamu - projektu Dynamická reakce životního prostředí na Měsíci (DREAM), který je také součástí Lunar Science Institute NASA.
Příliv slunečního větru do kráterů může narušit povrch, což ovlivňuje nedávno objevené molekuly vody. Statický výboj by mohl zkrátit citlivá zařízení, zatímco lepivý a extrémně abrazivní měsíční prach by mohl opotřebovat skafandry a mohl by být nebezpečný, pokud by byl sledován uvnitř kosmické lodi a vdechován po dlouhou dobu.
Sluneční vítr je tenký plyn elektricky nabitých složek atomů - záporně nabitých elektronů a pozitivně nabitých iontů -, který neustále fouká z povrchu slunce do vesmíru. Protože měsíc je jen mírně nakloněn ve srovnání se sluncem, sluneční vítr teče téměř vodorovně přes měsíční povrch u pólů a podél oblasti, kde se denní přechody do noci nazývají terminátorem.
Vědci vytvořili počítačové simulace, aby zjistili, co se stane, když sluneční vítr teče přes okraj polárních kráterů. Zjistili, že v některých ohledech se sluneční vítr chová jako vítr na Zemi - tekoucí do hlubokých polárních údolí a kráterových podlah. Na rozdíl od větru na Zemi může duální složení elektronových iontů slunečního větru vytvořit neobvyklý elektrický náboj na straně hory nebo stěny kráteru; to znamená na vnitřní straně ráfku přímo pod proudem slunečního větru.
Protože elektrony jsou více než 1 000krát lehčí než ionty, lehčí elektrony ve slunečním větru spěchají do lunárního kráteru nebo údolí před těžkými ionty a vytvářejí uvnitř kráteru záporně nabitou oblast. Ionty nakonec dohoní, ale déšť do kráteru v trvale nižších koncentracích než u elektronů. Tato nerovnováha v kráteru způsobuje, že vnitřní stěny a podlaha získávají záporný elektrický náboj. Výpočty ukazují, že efekt separace elektronů / iontů je nejextrémnější na závěsné hraně kráteru - podél vnitřní stěny kráteru a na podlaze kráteru nejblíže toku slunečního větru. Po této vnitřní hraně mají těžké ionty největší potíže dostat se na povrch. Ve srovnání s elektrony fungují jako tahač, který se snaží sledovat motocykl; oni prostě nemohou udělat tak ostrý obrat přes vrchol hory jako elektrony.
"Elektrony vytvářejí na tomto závěsném okraji stěny kráteru a podlahy elektronový mrak, což může vytvořit neobvykle velký záporný náboj několika stovek voltů vzhledem k hustému slunečnímu větru, který teče přes vrchol," řekl Farrell.
Záporný náboj podél této závěsné hrany se nebude budovat donekonečna. Nakonec přitažlivost mezi negativně nabitou oblastí a kladnými ionty ve slunečním větru způsobí, že proteče nějaký jiný neobvyklý elektrický proud. Tým věří, že jedním z možných zdrojů tohoto proudu by mohl být záporně nabitý prach, který je odpuzován negativně nabitým povrchem, dostane levitaci a odtéká z této vysoce nabité oblasti. "Astronauti Apolla na oběžném velitelském modulu viděli při východu slunce slabý paprsek na lunárním horizontu, který mohl být rozptýleným světlem z elektricky lofovaného prachu," řekl Farrell. "Mise Apollo 17 navíc přistála na místě podobném prostředí kráteru - údolí Taurus-Littrow." Experiment Lunar Ejecta a Meteorit, který zanechali astronauti Apollo 17, zjistil dopady prachu na přechodech terminátorů, kde sluneční vítr proudí téměř horizontálně, podobně jako v případě polárních kráterů. “
"Tato důležitá práce Dr. Farrella a jeho týmu je dalším důkazem toho, že náš pohled na Měsíc se v posledních letech dramaticky změnil," řekl Gregory Schmidt, zástupce ředitele NASA Lunar Science Institute ve výzkumném centru Ames NASA, Moffett Field, Calif. "Má dynamické a fascinující prostředí, kterému teprve začínáme rozumět."
Další kroky týmu zahrnují složitější počítačové modely. „Chceme vyvinout plně trojrozměrný model, který by zkoumal účinky expanze slunečního větru kolem okrajů hory. Nyní zkoumáme vertikální expanzi, ale chceme také vědět, co se děje horizontálně, “řekl Farrell. Již v roce 2012 zahájí NASA misi Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), která obíhá kolem Měsíce a mohla hledat prachové toky předpovídané výzkumem týmu.
Výzkum byl publikován 24. března v časopise Geofyzikální výzkum.
Zdroj: NLSI
