Учёные из Венского технологического университета (TU Wien) совершили важный шаг в понимании природы лунной экзосферы — крайне разреженного газового слоя, окутывающего наш спутник. Долгое время доминирующей гипотезой считалось, что именно частицы солнечного ветра, бомбардирующие поверхность, являются основным источником её формирования. Однако новое исследование, основанное на экспериментах с реальным лунным грунтом, показало, что роль этого механизма была существенно переоценена.
Проблема моделирования и новые эксперименты
Исследователи пришли к выводу, что предыдущие компьютерные симуляции не учитывали ключевую особенность лунной поверхности — её высокую пористость и микроскопическую шероховатость реголита. Это привело к искажённым оценкам вклада солнечного ветра. Для получения точных данных команда провела серию высокоточных экспериментов с образцами, доставленными на Землю миссией «Аполлон-16». Используя метод кварцевых микровесов, учёные смогли с беспрецедентной точностью измерить, как ионы солнечного ветра взаимодействуют с реальным лунным материалом.
Обратите внимание: Все больше украинцев обучаются в польских университетах. После окончания школы они хотели бы уехать дальше на Запад.
Параллельно было проведено усовершенствованное трёхмерное моделирование, которое наконец-то учитывало сложную, неровную структуру грунта.Неожиданные результаты и их значение
Сравнение экспериментальных данных с прежними теоретическими расчётами выявило поразительный факт: реальный вклад частиц, выбиваемых солнечным ветром, оказался в несколько раз ниже ожидаемого. Причина кроется в физике процесса: в пористой среде лунного реголита ионы быстро теряют свою энергию, сталкиваясь с микроскопическими неровностями, и не могут эффективно выбивать атомы с поверхности. Как пояснил профессор Фридрих Аумайр, это исследование впервые даёт экспериментальное подтверждение того, что влияние солнечного ветра на формирование экзосферы ограничено.
Полученные выводы хорошо согласуются с другими недавними открытиями. Изотопный анализ образцов с «Аполлона» уже указывал на то, что в геологических масштабах времени основным поставщиком вещества в экзосферу являются удары микрометеоритов, а не солнечный ветер. Новые данные из Вены служат независимым и весомым подтверждением этой гипотезы.
Перспективы для будущих миссий
Это открытие имеет большое практическое значение для будущего освоения Луны. Понимание истинных механизмов формирования экзосферы и поведения вещества на поверхности критически важно для таких программ, как «Артемида» NASA, которая нацелена на создание долговременной лунной базы. Эти знания помогут в планировании миссий и потенциальном использовании местных ресурсов. Кроме того, результаты исследования пригодятся для интерпретации данных с космического аппарата BepiColombo (совместный проект ESA и JAXA), который вскоре проведёт первые прямые измерения экзосферы Меркурия, во многом схожей с лунной.
Исследование было опубликовано в авторитетном журнале «Коммуникации Земля и окружающая среда».
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.