Ученые объяснили, почему грунт на двух сторонах Луны оказался разным
Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показало, что магнитосфера Земли влияет на то, как солнечный ветер воздействует на поверхность Луны. К такому выводу пришла группа ученых из Института геологии и геофизики Китайской академии наук после анализа образцов лунного грунта, доставленных миссией «Чанъэ-6» с обратной стороны спутника.
Солнечный ветер — поток заряженных частиц от Солнца — миллиарды лет бомбардирует поверхность Луны. Следы этого воздействия сохраняются в лунном реголите в виде благородных газов, таких как гелий, неон, аргон, криптон и ксенон. Эти элементы практически не вступают в химические реакции, поэтому хорошо показывают, как солнечные частицы проникали в грунт.
До миссии «Чанъэ-6» ученые не могли напрямую сравнить воздействие солнечного ветра на две стороны Луны. Аппарат доставил на Землю 1,935 грамма грунта из бассейна Южного полюса — Эйткена на обратной стороне спутника, что позволило сопоставить новые данные с образцами, полученными ранее с видимой стороны Луны миссией «Чанъэ-5».
Обратная сторона Луны получила более мощный поток частиц
Анализ показал, что состав благородных газов в образцах с обратной стороны Луны отличается от грунта с видимой стороны. В частности, изотопы неона указывают на более сильное воздействие солнечного ветра.
Исследователи также изучили, как газы высвобождаются при нагревании образцов. В грунте с обратной стороны Луны ксенон выделялся в основном при высоких температурах, что говорит о более глубоком проникновении солнечных частиц в реголит. В образцах с видимой стороны наблюдалась другая картина — газ высвобождался в несколько этапов.
По мнению ученых, это означает, что частицы солнечного ветра на обратной стороне Луны имели большую энергию и проникали глубже в поверхность.
Магнитосфера Земли работает как защитный экран
Причину различий исследователи связывают с магнитосферой Земли — областью вокруг планеты, которая защищает ее от солнечного ветра.
Во время движения Луны по орбите спутник периодически проходит через внешнюю часть магнитосферы Земли. В этой зоне скорость солнечного ветра снижается примерно с 400 до 200 км/с. Более медленный поток достигает в основном обращенной к Земле стороны Луны и оказывает меньшее воздействие на ее поверхность.
Обратная сторона Луны, которая всегда направлена от Земли, получает поток частиц практически без такого «торможения». Ученые подсчитали, что около 25% воздействия солнечного ветра в районе посадки «Чанъэ-5» могло быть связано именно с замедлением частиц магнитосферой Земли.
Исследователи считают, что тяжелые благородные газы в лунном реголите могут служить своеобразными «ископаемыми записями» взаимодействия Земли и Солнца в прошлом.
Эти данные помогут ученым изучать, как менялась магнитосфера нашей планеты на протяжении миллиардов лет. Результаты исследования показывают, что даже небольшая разница в положении Луны относительно Земли влияет на то, какие следы космического воздействия сохраняются на ее поверхности.
