Місяць здебільшого голий та відкритий для космічного простору. Однак у нього є газова оболонка — тонка і вкрай розріджена, але досить стійка екзосфера. Як саме Місяць підтримує цю дифузну оболонку з газів, було загадкою для науковців. Земля має магнітне поле, що захищає її атмосферу, але Місяць такого захисту не має, тому його екзосфера давно мала б бути повністю зруйнована сонячною активністю.
Вчені з’ясували, що атмосфера Місяця постійно насичується завдяки мікрометеоритам, які вдаряються об його поверхню, піднімаючи й випаровуючи місячний пил. «Випаровування від удару метеорита є домінуючим процесом, який створює місячну атмосферу», — пояснює геохімікиня Ніколь Ніє з MIT.
Протягом 4,5 млрд років поверхня Місяця безперервно бомбардувалася метеоритами, й врешті-решт тонка атмосфера досягла стаціонарного стану, поповнюючись завдяки невеликим зіткненням. Екзосферу Місяця вкрай складно вивчати через її дуже розсіяну природу. Детектори місій Apollo виявили різні атоми в атмосфері, але важко було зрозуміти, як вона формується.
Результат десяти років досліджень Місяця
Ніє та її колеги провели новий аналіз даних з місячного орбітального апарата LADEE, який працював протягом семи місяців у 2013–2014 роках. Вони вивчили дані та виявили, що обидва процеси відіграють певну роль. Під час метеоритних дощів в атмосфері спостерігалося більше атомів, а під час затемнень Місяця від Сонця також відбувалися зміни у складі атмосфери, що означало вплив Сонця.
Для подальшого дослідження вчені вивчили реальні зразки місячного бруду з програми Apollo, шукаючи калій і рубідій — елементи, які легко випаровуються. Випаровування цих елементів відбувається під впливом мікрометеоритів або сонячного вітру. Співвідношення ізотопів змінюється залежно від того, чи були вони випарені ударом мікрометеорита або іонним розпиленням. Команда проаналізувала зразки за допомогою мас-спектрометра і з’ясувала, що мікрометеорити мають удвічі більший вплив на екзосферу Місяця, ніж сонячний вітер.
«Випаровування під час удару залишає більшість атомів у місячній атмосфері, тоді як при іонному розпиленні багато атомів викидаються в космос», — пояснює Ніє. Внесок ударного випаровування у порівнянні з іонним розпиленням має співвідношення приблизно 70:30 або більше.
Це відкриття має значення не лише для розуміння Місяця. Подібні процеси можуть відбуватися і на інших тілах Сонячної системи, таких як астероїди та супутники. Наприклад, Європейська космічна агенція планує місію з повернення зразків із марсіанського супутника Фобос.
Вимірювання ізотопів калію і рубідію в реголіті допоможуть зрозуміти вплив метеоритних бомбардувань і розпилення сонячного вітру в геологічних масштабах, а також відмінності космічної погоди в Сонячній системі.
Раніше ми розповідали цікаві факти про атмосферу Землі.
За матеріалами sciencealert.com
