Mēness visu laiku kļūst interesantāks! Bet tagad nāk “šokējošas” ziņas, ka polāro krāteru izpēte varētu būt daudz grūtāka un bīstamāka, nekā sākotnēji tika domāts. Jaunie pētījumi rāda, ka saules vējam plūstot virs dabiskiem šķēršļiem uz mēness, piemēram, krāteru loka pie stabiem, krāterus varētu uzlādēt simtiem voltu. "Īsumā mēs atklājam, ka polārie krāteri ir ļoti neparasta elektriskā vide, un jo īpaši šo krāteru apakšā var būt liela virsmas uzlāde," sacīja Viljams Farrells no Goddard Space Flight Center, galvenā autora. jauns pētījums par Mēness vidi.
Pēc Mēness orientācijas uz sauli polāro krāteru dibeni paliek pastāvīgā ēnā, ļaujot tur pazemināties temperatūrai zem mīnus 400 grādiem pēc Fārenheita, kas ir pietiekami auksta, lai miljardiem gadu uzglabātu nepastāvīgus materiālus, piemēram, ūdeni. Un, protams, visi resursi, kas var atrasties šajos krāteros, interesē visus nākamos pētniekus, ja astronautiem kādreiz vajadzētu atgriezties Mēness.
[/ paraksts]
"Tomēr mūsu pētījumi liecina, ka papildus nelabajam aukstumam pētniekiem un robotiem, kas atrodas pie polārā Mēness krātera dibena, var nākties saskarties arī ar sarežģītu elektrisko vidi, kas var ietekmēt virsmas ķīmiju, statisko izlādi un putekļu pielipšanu, ”Sacīja Farrels, kurš ietilpst Mēness sapņu komandā - Mēness zinātnes institūta projektā Vides dinamiskā reakcija uz mēness (DREAM), kas ir arī NASA Mēness zinātnes institūta sastāvdaļa.
Saules vēja pieplūdums krāteros var sagraut virsmu, kas ietekmē nesen atklātās ūdens molekulas. Statiskā izlāde var saīsināt jutīgo aprīkojumu, savukārt lipīgie un īpaši abrazīvie Mēness putekļi var nolietot kosmosa tērpus un būt bīstami, ja tos izseko kosmosa kuģa iekšienē un ilgstoši ieelpo.
Saules vējš ir plāna atomu elektriski lādētu komponentu gāze - negatīvi lādēti elektroni un pozitīvi lādēti joni -, kas pastāvīgi pūš no saules virsmas kosmosā. Tā kā mēness, salīdzinot ar sauli, ir nedaudz noliekts, Saules vējš gandrīz horizontāli plūst virs Mēness virsmas pie poliem un gar reģionu, kur diena pāriet uz nakti, ko sauc par terminators.
Pētnieki izveidoja datorsimulācijas, lai atklātu, kas notiek, kad saules vējš plūst virs polāro krāteru balstiem. Viņi atklāja, ka dažos veidos saules vējš uz Zemes uzvedas kā vējš - plūst dziļās polārajās ielejās un krāteru grīdās. Atšķirībā no vēja uz Zemes, saules vēja divkāršais elektronu jonu sastāvs var radīt neparastu elektrisko lādiņu kalna vai krātera sienas pusē; tas ir, loka iekšpusē tieši zem saules vēja plūsmas.
Tā kā elektroni ir vairāk nekā 1000 reižu vieglāki par joniem, saules vēja vieglākie elektroni pirms smagajiem joniem nonāk mēness krāterī vai ielejā, veidojot negatīvi lādētu reģionu krātera iekšpusē. Joni galu galā panāk, bet krāterī nokļūst vienmēr zemākā koncentrācijā nekā elektroniem. Šī krātera nelīdzsvarotība liek iekšējām sienām un grīdai iegūt negatīvu elektrisko lādiņu. Aprēķini atklāj, ka elektronu / jonu atdalīšanas efekts ir visizteiktākais uz krātera lejas malas - gar krātera iekšējo sienu un krātera grīdā, kas ir vistuvāk saules vēja plūsmai. Gar šo iekšējo malu smagajiem joniem ir vislielākās grūtības nokļūt uz virsmas. Salīdzinot ar elektroniem, tie darbojas kā traktors-piekabe, kurš cīnās par motocikla sekošanu; viņi vienkārši nevar izdarīt tik asu pagriezienu kalna virsotnē kā elektroni.
"Uz šī krātera sienas un grīdas līdzenās malas elektroni veido elektronu mākoni, kas var radīt neparasti lielu negatīvu lādiņu, kas ir daži simti voltu attiecībā pret blīvu Saules vēju, kas plūst pāri augšai," sacīja Farrels.
Negatīvais lādiņš pa šo aizsprostojuma malu neveidosies bezgalīgi. Galu galā pievilcība starp negatīvi lādētu reģionu un pozitīvajiem joniem saules vējā izraisīs citas neparastas elektriskās strāvas plūsmu. Komanda uzskata, ka viens no iespējamiem šīs strāvas avotiem varētu būt negatīvi lādēti putekļi, kurus atgrūž negatīvi lādēta virsma, tie tiek novadīti un izplūst no šī ļoti uzlādētā reģiona. "Apollo astronauti orbītā esošajā komandu modulī saullēkta laikā uz Mēness horizonta redzēja vājus starus, kas varētu būt izkaisīti no elektriski cēlušiem putekļiem," sacīja Farrels. “Turklāt“ Apollo 17 ”misija nolaidās vietā, kas līdzīga krāteru videi - Taurus-Littrow ielejai. Lunar Ejecta un meteorīta eksperiments, ko atstājuši Apollo 17 astronauti, atklāja putekļu radītos triecienus terminatora krustojumos, kur Saules vējš gandrīz gandrīz horizontāli plūst, līdzīgi kā situācija pār polārajiem krāteriem. ”
"Šis svarīgais Dr Farrell un viņa komandas darbs ir vēl viens pierādījums tam, ka mūsu skatījums uz mēness pēdējos gados ir dramatiski mainījies," sacīja Gregorijs Šmits, NASA Mēness zinātnes institūta NASA Ames pētījumu centra direktora vietnieks, Moffett Field, Kalifornija. "Tam ir dinamiska un aizraujoša vide, kuru mēs tikai sākam saprast."
Nākamie komandas soļi ietver sarežģītākus datoru modeļus. “Mēs vēlamies izveidot pilnībā trīsdimensiju modeli, lai izpētītu saules vēja izplešanās ietekmi ap kalna malām. Tagad mēs pārbaudām vertikālo izplešanos, bet mēs vēlamies arī zināt, kas notiek horizontāli, ”sacīja Farrell. Jau 2012. gadā NASA uzsāks Mēness atmosfēras un putekļu vides pētnieka (LADEE) misiju, kas riņķos ap Mēnesi un varētu meklēt putekļu plūsmas, ko paredz komandas pētījumi.
Pētījums tika publicēts 24. martā žurnālā Geophysical Research.
Avots: NLSI
