Образцы, собранные в ходе китайской миссии Chang’e-6, проливают свет на геологическую историю обратной стороны Луны. Это исследование не только раскрывает различия в истории двух половинок спутника, но и показывает, как они по-разному взаимодействовали с солнечным ветром. Лунная обратная сторона, как и её ближняя часть, подвергалась бомбардировке солнечными частицами, однако с различной скоростью и энергией.
Открытие различий в взаимодействии с солнечным ветром
До начала этих исследований отсутствие образцов с обратной стороны делало невозможным проведение прямых экспериментов для понимания взаимодействия солнечного ветра между двумя полушариями Луны. Недавняя работа, проведенная командой из Института геологии и геофизики Китайской академии наук, показала, что различия обусловлены магнитосферой Земли. Эти результаты предоставляют важные сведения о динамике Солнечной системы, которые сохранились в лунном реголите на протяжении миллиардів лет.
В результате формирования земной и лунной системы около 4.5 миллиардов лет назад, обе подвергались воздействию солнечного ветра — постоянной струи плазмы, состоящей в основном из протонов и электронов. Магнитосфера и атмосфера Земли блокируют большинство этих частиц, перенаправляя их к полюсам, где они вызывают полярные сияния. В отличие от Земли, Луна является безвоздушным телом и не имеет магнитосферы, что позволяет солнечному ветру непосредственно достигать её поверхности, оставляя следы в реголите.
Солнечный ветер и реголит Луны
Таким образом, лунный реголит сохранил следы этого бомбардирования в виде летучих веществ, производимых солнечным ветром, включая благородные газы (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон). Эти элементы служат надежными индикаторами имплантации солнечного ветра, предоставляя естественную запись этого древнего процесса. Миссия Chang’e-6 вернула 1.935 граммов реголита из области Южного полюса — кратера Эйткен, что позволило ученым провести прямые сравнения влияния солнечного ветра на ближнюю и дальнюю стороны Луны.
В ходе исследования, опубликованного в журнале Nature Geoscience, команда провела изотопный анализ благородных газов в образцах, определяя их концентрации и изотопные составы. Результаты показали, что изотопный состав неона отличается, что свидетельствует о сильной имплантации солнечного ветра.
Глубокий анализ реголитов и влияние магнитосферы
Интересно, что найденный 20Ne/22Ne соотношение значительно ниже, чем в образцах, полученных с ближней стороны Луны в ходе миссий Apollo. Это соотношение близко к теоретически ожидаемому результату после сильной имплантации солнечного ветра, что подразумевает, что обратная сторона подвергалась большему бомбардированию. Анализ также показал различия в изотопах криптона и ксенона, эмигрирующих из стендов при нагревании, что указывает на более глубокое проникновение солнечных ионов в реголит.
Эти результаты являют собой первое эмпирическое подтверждение того, как солнечный ветер взаимодействует с реголитом на обратной стороне Луны, а также подтверждают влияние магнитосферы Земли на скорость частиц. Было установлено, что когда Луна находится в магнитном облаке Земли, скорости солнечного ветра снижаются, что приводит к более мелкой имплантации на ближней стороне, в то время как обратная сторона остается открытой для более высокоэнергетических солнечных частиц.
Мнение SpaceDiscover
Исследования образцов реголита с обратной стороны Луны предоставляют уникальные и важные сведения о взаимодействии солнечного ветра и магнитосферы Земли. Это открытие подчеркивает сложность динамики между Землей, Луной и Солнцем и углубляет наше понимание геологических процессов, происходящих на Луне. Такие данные могут оказаться ценным источником информации о древнем климате и условиях, существовавших в нашей Солнечной системе.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
