Ruští vědci společně se svými americkými kolegy zjistili, odkud přichází oblak prachové plazmy obklopující Měsíc a rozprostírá se několik stovek kilometrů nad ním. Po kontrole teoretických výpočtů a experimentálních dat dospěli vědci k závěru, že je nejpravděpodobněji tvořena hmotou, která povstala z povrchu Měsíce v důsledku pádu mini-asteroidů - meteoroidů. Článek představený v časopise Journal of Physics: Conference Series.
Meziplanetární prostor sluneční soustavy je naplněn prachovými částicemi, nachází se v plazmě ionosfér a magnetosfér planet, v blízkosti kosmických těles, která nemají svou vlastní atmosféru. Neexistuje prach jen na slunci a v jeho bezprostřední blízkosti kvůli vysokým teplotám.
Během vesmírných misí kosmické lodi Surveyor a Apollo na Měsíc vědci zaznamenali, že v terminátorové oblasti je rozptýleno sluneční světlo (hranice mezi osvětlenými a tmavými polovinami nebeského těla), a to zase vede ke vzniku lunárních úsvitů a stuh (prodloužené jasné struktury podobné helmě s otevřeným vrcholem, které se tvoří nad povrchem nebeského těla, - cca. Indicator. Ru) nad povrchem, i když není atmosféra, - říká jeden z autorů studie Sergej Popel z Vysoké školy ekonomické a IKI. - K rozptylu světla dochází s největší pravděpodobností na nabitých prachových částicích, jejichž zdrojem je povrch Měsíce. Během sovětských výprav Luna-19 a Luna-22 byl získán nepřímý důkaz o existenci lunárního oblaku plazmatického prachu. ““
Autoři ve své práci zvažují, pokud je to možné, skutečnost, že se nad povrchem Měsíce vytvořil oblak plazmatického prachu kvůli skutečnosti, že meteoroidy zasáhly lunární povrch, tj. Těla jsou výrazně menší než asteroidy, ale mnohem více prachu. Údaje získané na základě této teorie odpovídají výsledkům experimentálních studií prováděných v rámci americké mise LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, výzkumník lunární atmosféry a prašného prostředí, - přibližně Indicator. Ru).
Kolem Měsíce v okruhu několika stovek kilometrů je prachový mrak submikronové velikosti. Astronomové prováděli charakteristiky prachu pomocí nárazového ionizačního prachového senzoru LDEX, který umožňuje přímou detekci prachových částic na oběžné dráze kosmické lodi. Účelem experimentu bylo zjistit rozdělení prachových částic ve výšce, velikosti a koncentraci na různých částech měsíčního povrchu. Data získaná během experimentu LADEE dala podnět k pokračování dříve zahájených teoretických studií. Specialisté byli schopni porovnat své výpočty s experimentálními daty. Ukázalo se, že se zejména shodují na rychlosti pohybu částic a jejich koncentraci.
„Koncentrace částic prachového plazmového mraku v našich výpočtech není v rozporu s experimentálními daty. Na povrch Měsíce padá nepřetržitý proud meteoroidů: mikron, milimetrové velikosti, vysvětluje Sergej Popel. - Proto je látka prakticky trvale vypuzována z povrchu, její část je v roztaveném stavu. Kapky roztavené kapaliny stoupají nad povrch Měsíce a v důsledku interakce, zejména s elektrony a ionty slunečního větru, jakož i se slunečním zářením, získávají elektrické náboje. Některé částice opouštějí měsíc a létají do vesmíru. A ty částice nad lunárním povrchem, které neměly dostatečnou rychlost, tvoří mrak plazmatického prachu. “
Během experimentů LADEE astronomové zjistili, že koncentrace prachu se náhle zvyšuje, když některé roční meteorické sprchy interagují s Měsícem. Tento efekt byl zvláště patrný během vysokorychlostní meteorické sprchy Geminid. To vše potvrzuje souvislost mezi procesy tvorby prachového oblaku a srážkami meteoroidů s povrchem Měsíce. Teorie, které říkají, že prachové částice stoupají nad měsíčním povrchem v důsledku elektrostatických procesů, například tzv. Fontánový model, nemohou vysvětlit, proč se prach zvedá do vysokých výšek, a proto se vytváří oblak prachu a plazmy.
Autoři práce dodávají, že bude zapotřebí více výzkumu, zatím je představen jednoduchý model, který vyžaduje zlepšení. Zejména je třeba provést výpočty s ohledem na reliéf povrchu, díky kterému částice stoupají pod různými úhly. V blízké budoucnosti se plánuje zahájení lunárních misí v Rusku, jedná se o Luna-25 a Luna-27, které budou vybaveny zařízením, které bude zkoumat prach poblíž lunárního povrchu. Teoretické výpočty budou případně doplněny s ohledem na nová experimentální data.
Propagační video: