Samples, полученные в ходе миссии Chang’e-6, раскрывают множество тайн Луны, особенно её обратной стороны. Анализ лунного грунта и岩石 позволяет не только углубиться в геологическую историю этого участка, но и понять, как две половины Луны по-разному взаимодействуют с солнечным ветром и космической средой. Хотя обе стороны Луны подвергались интенсивному воздействию частиц солнечного ветра, скорость и энергия этих частиц варьировались.
Геологи делают прорыв
До проведения этих исследований ученые не имели возможности напрямую сравнить, как солнечный ветер взаимодействует с двумя полюсами Луны, поскольку образцы с обратной стороны до недавнего времени были недоступны. Команда из Института геологии и геофизики Китайской академии наук выяснила, что различия в воздействии солнечного ветра обусловлены магнитосферой Земли. Эти открытия открывают новые горизонты в понимании динамики взаимодействия Солнца и Земли с Луной, которые были зафиксированы в лунном грунте на протяжении миллиардов лет.
Формируясь около 4,5 миллиардов лет назад, Земля и Луна подвергались постоянному воздействию солнечного ветра — потока заряженных частиц, преимущественно протонов и электронов. На нашей планете магнитосфера и атмосфера удерживают большинство этих частиц, перенаправляя их в сторону полюсов, где они вызывают появления аврор. На Луне, которая лишена атмосферы и магнитного поля, частицы солнечного ветра непосредственно достигают поверхности и оставляют свои следы в лунном реголите.
Лунный реголит как исторический архив
Лунный реголит сохранил записи о bombardment в виде летучих соединений, образованных солнечным ветром, включая благородные газы: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радон (Rn). Эти элементы служат надежными индикаторами имплантации солнечного ветра и предоставляют естественную хронологию этого древнего процесса. Благодаря миссии Chang’e-6, которая вернула с собой 1.935 граммов реголита из кратера Южный полюс—Аиткен, ученые получили возможность осуществить более точные сравнения солнечной имплантации на обеих сторонах Луны.
Команда исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Geoscience, изучила изотопный состав благородных газов в образцах, определив концентрации и изотопные составы He, Ne, Ar, Kr и Xe. Результаты показали, что изотопный состав неона уникален и 20Ne/22Ne существенно ниже, чем в образцах, возвращенных аппаратами времён программы Apollo с ближней стороны Луны.
Более того, это соотношение приближается к теоретически ожидаемому значению при интенсивной имплантации солнечным ветром, что указывает на то, что обратная сторона подверглась более сильному бомбардированию. Исследователи также отметили различия в концентрациях криптона и ксенона между близкой и дальней сторонами Луны.
Влияние магнитосферы Земли
Нагрев образцов прояснил, что ксенон высвобождался, в основном, при высоких температурах, образуя однопиковый график высвобождения. Это контрастирует с образцами, собранными во время миссии Chang’e-5 в океане Бурь — на ближней стороне Луны. Эти образцы показали двойной пик при нагреве при низких и высоких температурах, что свидетельствует о том, что ионы солнечного ветра проникали гораздо глубже в реголит на обратной стороне. Это указывает на то, что обратная сторона подверглась влиянию высокоэнергетических частиц. Исследователи связывают это с влиянием магнитосферы Земли и её магнитного хвоста, через которые Луна периодически проходит.
При нахождении в магнитном хвосте солнечный ветер замедляется с 400 км/с до около 200 км/с, что приводит к менее глубокому проникновению частиц на близкой стороне. Обратная сторона, постоянно обращенная от Земли, остается незамедленно открытой для солнечных заряженных частиц, что способствует глубокому внедрению этих частиц.
Мнение SpaceDiscover
Эти открытия не только изменяют наше понимание солнечного ветра и его взаимодействия с лунным реголитом, но и подчеркивают сложность взаимодействия между Солнцем, Землёй и Луной. Полученные данные являются важной вехой в нашей способности изучать динамику космической среды и её долгосрочные последствия для планетарных тел. Исследования, основанные на данных из миссии Chang’e-6, открывают двери для будущих исследований, расширяя горизонты нашей научной картографии Луны и всей Солнечной системы.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
