S Měsícem jako nejvýznamnějším objektem na noční obloze a hlavním zdrojem neviditelného tahu, který vytváří přílivy oceánu, si mnoho starověkých kultur myslelo, že by to mohlo ovlivnit i naše zdraví nebo duševní stav - slovo „šílenství“ má svůj původ v tomto víra. Nyní silná kombinace kosmických lodí a počítačových simulací odhaluje, že Měsíc skutečně má dalekosáhlý, neviditelný vliv - ne na nás, ale na Slunce, přesněji na sluneční vítr.
Sluneční vítr je tenký proud elektricky vodivého plynu zvaného plazma, který neustále fouká z povrchu Slunce ve všech směrech rychlostí asi milión mil za hodinu. Když zvláště rychlé, husté nebo turbulentní sluneční vítr zasáhne magnetické pole Země, může generovat magnetické a radiační bouře, které jsou schopny narušit satelity, energetické sítě a komunikační systémy. Magnetická „bublina“ obklopující Zemi také tlačí zpět na sluneční vítr a vytváří úklony o desítky tisíc kilometrů napříč denní stranou Země, kde sluneční vítr bouchne do magnetického pole a náhle zpomaluje z nadzvukových na podzvukovou rychlost.
Na rozdíl od Země není Měsíc obklopen globálním magnetickým polem. "Předpokládalo se, že sluneční vítr narazí na lunární povrch bez jakéhokoli varování nebo" zatlačení "na sluneční vítr," říká Dr. Andrew Poppe z University of California, Berkeley. V nedávné době však mezinárodní flotila kosmických lodí na měsíční oběžné dráze detekovala známky přítomnosti Měsíce „proti proudu“ ve slunečním větru. "Viděli jsme svazky elektronů a iontových fontán přes den Měsíce," říká Dr. Jasper Halekas, také z University of California, Berkeley.
Tyto jevy byly pozorovány až 10 000 kilometrů (6 214 mil) nad Měsícem a vytvářejí určitý druh turbulence ve slunečním větru před Měsícem, což způsobuje jemné změny směru a hustoty slunečního větru. Elektronové paprsky byly poprvé spatřeny misí NASA Lunar Prospector, zatímco japonská mise Kaguya, čínská mise Chang'e a indická mandrayaanská mise všichni viděli iontové oblaky v nízkých výškách. Mise NASA ARTEMIS nyní také viděla jak svazky elektronů, tak i ionty, a nově identifikované elektromagnetické a elektrostatické vlny v plazmě před Měsícem v mnohem větších vzdálenostech od Měsíce. "U ARTEMIS můžeme vidět plazmatický prsten a trochu se kroutit, překvapivě daleko od Měsíce," říká Halekas. ARTEMIS je zkratka pro „zrychlení, opětovné připojení, turbulence a elektrodynamika interakce Měsíce se sluncem“.
"Přední turbulentní oblast zvaná" předkožka "je již dlouho známa před zemským lukem, ale objev podobné turbulentní vrstvy na Měsíci je překvapením," řekl Dr. William Farrell z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu, MD Farrell je vedoucím lunárního vědeckého centra NASA Lunar Science Institute pro dynamickou reakci na životní prostředí na Měsíci (DREAM), které přispělo k výzkumu.
Počítačové simulace pomáhají vysvětlit tato pozorování tím, že ukazují, že sluneční pole a tok slunečního větru generuje složité elektrické pole poblíž lunárního povrchu. Simulace odhaluje, že toto elektrické pole může generovat svazky elektronů urychlením elektronů vystřelených z povrchového materiálu slunečním ultrafialovým světlem. Související simulace také ukazují, že když se ionty ve slunečním větru srazí se starodávnými „fosilními“ magnetickými poli v určitých oblastech na lunárním povrchu, odrazí se zpět do vesmíru v rozptýleném tvaru fontány. Tyto ionty jsou většinou kladně nabité ionty (protony) atomů vodíku, nejčastější prvek ve slunečním větru.
"Je pozoruhodné, že elektrická a magnetická pole ve vzdálenosti několika metrů (yardů) od lunárního povrchu mohou způsobit turbulence, které vidíme tisíce kilometrů daleko," říká Poppe. Když jsou vystaveni slunečnímu větru, měly by podle týmu mít i další měsíce a asteroidy ve sluneční soustavě tuto turbulentní vrstvu na svých denních stranách.
"Objevení více o této vrstvě posílí naše porozumění Měsíce a potenciálně dalším tělům, protože umožňuje šíření informací o podmínkách velmi blízko povrchu na velké vzdálenosti, takže kosmická loď získá schopnost virtuálně prozkoumat blízko těchto objektů, když je to skutečně daleko, “řekl Halekas.
Výzkum je popsán v sérii šesti článků nedávno publikovaných Poppeem, Halekasem a jejich kolegy z NASA Goddard, U.C. Berkeley, U.C. Los Angeles a University of Colorado v Boulderu v Geophysical Research Letters a Journal of Geophysical Research. Výzkum byl financován Lunárním vědeckým institutem NASA, který je spravován ve Výzkumném centru Ames v NASA, Moffett Field, Kalifornie, a dohlíží na lunární vědecké centrum DREAM.
