ПОЧЕМУ СТАРАЯ ЛУННАЯ ПЫЛЬ СМОТРИТСЯ ИНАЧЕ, ЧЕМ СВЕЖАЯ
Изучение ресурсов Луны является важной задачей для человечества в свете планов по ее колонизации. Одним из основных инструментов в этом исследовании служат орбитальные спутники, которые сканируют поверхность Луны, используя различные диапазоны световых волн. Однако настоящую сложность представляют изменения, вызванные «космической погодой» — воздействием солнечного ветра и микрометеоритного бомбардирования на лунный реголит (поверхностный слой). Недавнее исследование ученых из Института юго-западных исследований (SwRI) проливает свет на то, как эти факторы влияют на интерпретацию данных, получаемых с помощью спутника Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
КЛЮЧЕВАЯ РОЛЬ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ДАННЫХ
Ультрафиолетовые (УФ) световые волны, хоть и менее распространены в картировании ресурсов, чем инфракрасные или видимые спектры, играют важную роль в понимании состава луного грунта. Особенно это относится к дальнему ультрафиолету (FUV), который предоставляет уникальную информацию о компонентном составе. LRO имеет специализированную камеру для работы в этом диапазоне.
Тем не менее, интерпретация УФ-данных с LRO оказывается затруднительной из-за значительных спектральных различий в зависимости от региона Луны. Исследователи из SwRI выдвинули гипотезу, что эти отличия могут быть связаны с «возрастом» реголита. Более старый грунт подвержен большему влиянию космической погоды, что может изменить его спектральные характеристики.
ЭКСПЕРИМЕНТ С ОБРАЗЦАМИ AПОЛЛОНА
Для проверки своей теории ученые проанализировали три образца лунного грунта, собранных во время миссий Аполлона. Два из них были «сильно подвержены погодным условиям», в то время как один — собранный из траншеи — был значительно моложе. Образцы подвергли УФ-имиджированию на Земле и сканирующей электронной микроскопии для изучения их физических свойств.
Результаты показали три ключевых момента. Во-первых, старые образцы были покрыты наноразмерными частицами железа, образованными под воздействием солнечного ветра. Эти частицы имели неровную поверхность, что было результатом многовекового бомбардирования метеоритами. Новые образцы содержали значительно меньше таких частиц.
Во-вторых, шершавость поверхности старых частиц влияло на отражение света. Новая лунная почва, обладая более светлыми зернами, показывала «прямое рассеяние» в УФ, тогда как старая под тонкими слоями оказывала «обратное рассеяние», что делало её менее яркой.
В-третьих, исследование дало понять, что космическая погода может замаскировать химические признаки состава грунта в диапазоне FUV. Два старых образца, из разных геологических форм, выглядели почти одинаково при UФ-обследовании, несмотря на разные минеральные составы.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эти результаты имеют серьезные последствия для интерпретации данных, получаемых с LRO. Неправильное толкование химического составу лунной почвы может повлиять на наши усилия по изучению ресурсов Луны. Исследователи подчеркивают важность учета возраста грунта для более точной дистанционной оценки. Количественное извлечение данных на различных длинах волн будет все более важным, поскольку человечество планирует более активно исследовать лунные ресурсы.
В целом, данное исследование значительно расширяет наше понимание процессов, происходящих на Луне, и ящики, которые необходимо учитывать при создании карт ее поверхности. Эффективное использование спектров в диапазоне УФ, особенно с учетом воздействий космической погоды и возраста почвы, станет критически важным для успешных миссий и колонизации Луны.
