|
Как может образовываться вода на Луне
|
|
|
|
Луна может выглядеть неизменной издалека, но ее поверхность постоянно изменяется под воздействием микроскопических ударов и постоянного потока частиц от Солнца — процесса, известного как космическое выветривание. Теперь исследователи из Технологического института Джорджии воссоздали в лаборатории один из таких источников выветривания — солнечный ветер, — что дает новое понимание того, как эволюционирует лунная поверхность. Их работа опубликована в журнале The Planetary Science Journal.
|
|
|
|
Метеороиды размером с пыль и солнечный ветер постепенно изменяют лунную почву, образуя крошечные металлические частицы, известные как нанофазное железо. В течение многих лет ученые использовали данные датчиков, подверженных влиянию этих частиц, для оценки возраста выветривания поверхности Луны, но они не были уверены, какой именно источник выветривания в первую очередь определяет эти изменения.
|
|
|
|
Для исследования аспирант физики Рошан Триведи и недавно защитивший докторскую диссертацию Адвик Вира... В ходе эксперимента ильменит, распространенный минерал как на Земле, так и на Луне, подвергли воздействию синтетической версии солнечного ветра. В результате эксперимента в контролируемых условиях было получено нанофазное железо, что позволяет предположить, что солнечный ветер играет важную роль в формировании наблюдаемой сегодня лунной поверхности.
|
|
|
|
|
|
|
Работа группы проводилась в рамках Центра исследований лунной среды и летучих веществ Технологического института Джорджии (CLEVER), виртуального исследовательского института НАСА по исследованию Солнечной системы (SSERVI), возглавляемого профессором Томом Орландо, одним из соавторов исследования. Основная цель CLEVER — понять научные аспекты и последствия космического выветривания в контексте целей миссий НАСА «Артемида».
|
|
|
|
Понимание того, как изменяется поверхность Луны на микроскопическом уровне, позволит ученым лучше интерпретировать данные дистанционного зондирования. Вскоре им не придется полагаться только на лунные миссии для изучения детальных характеристик лунной поверхности.
|
|
|
|
Эта работа также может пролить свет на еще один давний вопрос: как образуется вода на Луне.
|
|
|
|
«Вода была бы фантастическим ресурсом для людей, работающих на Луне, но с научной точки зрения нас волнует лишь вопрос о том, как вода вообще туда попадает», — сказал Филипп Фёрст, профессор Школы физики. «Солнечный ветер потенциально является одним из способов, поскольку протоны в солнечном ветре обеспечивают водород в молекулах H2O, в то время как кислород присутствует в лунных минералах».
|
|
|
|
Используя вакуумную камеру в лаборатории Орландо для имитации солнечного ветра и электронную микроскопию высокого разрешения для анализа образцов, исследователи воссоздали эффекты воздействия солнечного ветра, длившегося тысячи лет.
|
|
|
|
«Ученые годами проводили лабораторные эксперименты с радиацией, но им не удавалось охарактеризовать результаты на таком уровне детализации», — сказал ведущий автор Триведи.
|
|
|
|
Теперь команда может моделировать широкий диапазон возрастов воздействия, что может помочь объяснить, как образуется вода. Помимо образования нанофазного железа, эксперименты создали крошечные пустоты внутри минерала — потенциальные места, где водород из солнечного ветра может связываться с кислородом, образуя воду.
|
|
|
|
«Возможность воссоздать солнечный ветер и получить результаты, настолько похожие на реальные образцы лунной породы, — это замечательно», — сказала соавтор исследования Вира.
|
|
|
|
Источник
|
