Доказателствата за наличието на вода в сенките на кратери наскоро разкриха, че повърхността на Луната не е толкова суха, отколкото някога сме си представяли. Сега ново изследване показва, че магнитосферата на Земята може да доставя вода на Луната - по подобен начин други планети и техните спътници могат да обменят вода.
Преобладаващата теория е, че положително заредените водородни йони, задвижвани от слънчевия вятър, бомбардират лунната повърхност и спонтанно реагират, за да направят вода (като хидроксилната (OH -) и молекулярната (H2O). Проучването, публикувано в Astrophysical Journal Letters, предполага, че слънчевият вятър може да не е единственият източник на водообразуващи йони. Изследователите показват, че частиците от Земята също могат да снабдяваат Луната с вода, което предполага, че други планети също могат да доставят вода на своите спътници.
Водата е много по-широко разпространена в космоса, отколкото е предполагано по-рано от астрономите. "Водата е навсякъде" - на повърхността на Марс, на луните на Юпитер и Сатурн и неговите пръстени, а също на в комети, астероиди и на Плутон. Дори е открита в облаци далеч отвъд нашата Слънчева система. Преди се предполагаше, че водата е включена в тези обекти по време на формирането на Слънчевата система, но има все повече доказателства, че водата в космоса е далеч по-динамична. Въпреки че слънчевият вятър е вероятен източник на повърхностните води на Луната, компютърните модели прогнозират, че до половината от тези води би трябвало да се изпарят и да изчезнат в регионите с голяма географска ширина за приблизително три дни по време на пълнолунието, когато нашият естествен спътник преминава през земната магнитосфера.
Изненадващо, последният анализ на карти на натрупването на повърхностни хидроксилни и водни молекули, съставени по данни на спътника Chandrayaan-1, показа, че повърхностната вода на Лунната не изчезва през този период на екраниране на магнитосферата. Смятало се е, че магнитното поле на Земята блокира слънчевия вятър да достигне до Луната, така че водата не може да се натрупа по-бързо, отколкото се губи, но изследователите установиха, че това не е така.
Тези изображения показват много млад лунен кратер от далечната страна на Луната, направено от Map Mineralogy Mapper на борда на Chandrayaan-1. Кредит: ISRO/NASA/JPL-Caltech/USGS/Brown Univ.
Чрез сравняване на тези карти преди, по време и след транзита през магнитосферата, изследователите твърдят, че лунната вода може да се допълва от потоците от магнитосферни йони, известни също като „земен вятър“. Присъствието на тези получени от Земята йони в близост до Луната е потвърдено от спътника Kaguya, докато сателитните наблюдения THEMIS-ARTEMIS са използвани за профилиране на отличителните характеристики на йоните в слънчевия вятър спрямо тези в магнитосферния земен вятър.
Предишни сателитни наблюдения на Kaguya по време на пълнолуние откриват високи концентрации на кислородни изотопи, които изтичат от озоновия слой на Земята и се вграждат в лунната почва, заедно с изобилие от водородни йони в обширната атмосфера на нашата планета, известна като екзосфера. Тези комбинирани потоци от магнитосферни частици са коренно различни от тези в слънчевия вятър. По този начин последното откриване на повърхностни води в това изследване опровергава хипотезата на екраниране и вместо това предполага, че самата магнитосфера създава „воден мост“, който може да достави вода на Луната.
Предишните интерпретации на повърхностните води не са разглеждали ефектите на земните йони и не са изследвали как се е променила повърхностната вода с течение на времето. Единствените повърхностни карти и данни за частици, налични по време на пълнолуние в магнитосферата, са били през зимата и лятото на 2009 г. и последните няколко години са анализирани и тълкувани резултатите.
В светлината на тези открития бъдещите изследвания на слънчевия вятър и планетарните ветрове могат да разкрият повече за еволюцията на водата в нашата Слънчева система и потенциалните ефекти на слънчевата и магнитосферната активност върху други луни и планетни тела.
Разширяването на това изследване ще изисква нови сателити, оборудвани с цялостни спектрометри за картографиране на натрупването на повърхностни хидроксилни и водни молекули и сензори за частици в орбита и на лунната повърхност, за да се потвърди напълно този механизъм.
Тези инструменти могат да помогнат да се предскажат най-добрите региони за бъдещи проучвания, добив и евентуално заселване на Луната. На практика това изследване може да повлияе на проектирането на предстоящи космически мисии за по-добра защита на хората и спътниците от опасна радиация на частици, а също така да подобри компютърните модели и лабораторни експерименти за образуването на вода в космоса.
Справка: “Earth Wind as a Possible Exogenous Source of Lunar Surface Hydration” by H. Z. Wang, J. Zhang, Q. Q. Shi, Y. Saito, A. W. Degeling, I. J. Rae, J. Liu, R. L. Guo, Z. H. Yao, A. M. Tian, X. H. Fu, Q.G. Zong, J. Z. Liu, Z. C. Ling, W. J. Sun, S. C. Bai, J. Chen, S. T. Yao, H. Zhang, Y. Wei, W. L. Liu, L. D. Xia, Y. Chen, Y. Y. Feng, S. Y. Fu and Z. Y. Pu, 28 January 2021, Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/abd559
arXiv: 1903.04095
Източник:
First Evidence That Earth’s Magnetosphere Can Create Water on the Moon’s Surface, Scitech Daily
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари