Ученые-планетологи нашли доказательства изменений на Луне с помощью солнечной энергии

Докторант обнаруживает, что солнечное излучение может быть более важным источником лунных наночастиц железа, чем считалось ранее.

Крошечные наночастицы железа, в отличие от тех, которые встречаются в природе на Земле, встречаются почти повсюду на Луне — и ученые пытаются понять, почему. Новое исследование, проведенное докторантом Университета Северной Аризоны Кристианом Дж. Тэем Удовичем в сотрудничестве с доцентом Кристофером Эдвардсом с кафедры астрономии и планетологии Университета Северной Каролины, выявило важные подсказки, помогающие понять удивительно активную поверхность Луны. В недавней статье, опубликованной в Письма о геофизических исследованияхА также Ученые обнаружили, что солнечная радиация может быть более важным источником лунных наночастиц железа, чем считалось ранее.

Удары астероидов и солнечная радиация влияют на Луну уникальным образом, потому что ей не хватает защитного магнитного поля и атмосферы, которые защищают нас здесь, на Земле. И астероиды, и солнечная радиация разрушают лунные породы и почву, образуя наночастицы железа (некоторые меньше, некоторые больше), которые можно обнаружить с помощью инструментов на спутниках, вращающихся вокруг Луны. В исследовании использовались данные Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСАи Японское агентство аэрокосмических исследований.JAXA) космический корабль, чтобы понять, как быстро с течением времени на Луне образуются наночастицы железа.

«Мы долгое время считали, что солнечный ветер мало влияет на эволюцию лунной поверхности, хотя на самом деле это может быть самый важный процесс для производства наночастиц железа», — сказал Тай Юдович. «Поскольку железо поглощает так много света, очень небольшое количество этих частиц можно обнаружить очень издалека, что делает его отличным индикатором изменений на Луне».

Количество наночастиц железа на Луне со временем увеличивается, но зависит от их размера. Более крупные наночастицы железа обнаруживаются в больших количествах, но, по-видимому, обычно образуются медленнее, чем более мелкие наночастицы железа. Предоставлено: Университет Северной Аризоны.

Удивительно, но более мелкие наночастицы железа, по-видимому, формируются со скоростью, аналогичной радиационным повреждениям в образцах, возвращенных из миссий Аполлон на Луну, что указывает на то, что Солнце оказывает сильное влияние на их формирование.

«Когда я впервые увидел образец данных Apollo и спутниковые данные рядом, я был шокирован», — сказал Тай Юдовичич. «Это исследование показывает, что солнечная радиация может иметь гораздо большее влияние на изменение энергии на Луне, чем считалось ранее, не только затемняя ее поверхность, но также может производить небольшое количество воды, которое может быть использовано для будущих миссий».

Поскольку НАСА готовится высадить первую женщину и следующего мужчину на Луну к 2024 году в рамках миссии Artemis, понимание окружающей среды солнечного излучения и потенциальных ресурсов на Луне имеет решающее значение. В своей будущей работе, которая недавно выиграла грант FINESST от НАСА, Тай Юдович планирует расширить свое целевое исследование на всю Луну, но также стремится поближе познакомиться с таинственными лунными вихрями, один из которых недавно был выбран в качестве места для приземления. грядущий марсоход Lunar Vertex. Он также изучает лунную температуру и стабильность водяного льда для информирования будущих миссий.

«Эта работа помогает нам понять, как лунная поверхность меняется с течением времени, с высоты птичьего полета», — сказал Тай Удовичич. «Хотя нам еще предстоит многому научиться, мы хотим убедиться, что, когда мы вернемся на Луну, эти миссии будут поддерживаться лучшими доступными науками. Это самое захватывающее время для лунного ученого с конца эры Аполлона. в 1970-е годы «.

Ссылка: «Новые ограничения на скорость выветривания в лунном оптическом пространстве» Ч. Дж. Тай Удовичич, Э. С. Костелло, Р. Р. Гент и К. С. Эдвардс, 19 июня 2021 г., Письма о геофизических исследованиях.
DOI: 10.1029 / 2020GL092198