Учените пресъздадоха хиляди години промени на Луната само за няколко дни – резултатът изненада дори тях

Повърхността на Луната непрекъснато се променя под влиянието на космоса, но учените все още спорят кои процеси играят най-важна роля. Нов експеримент буквално ускори времето и пресъздаде хилядолетия лунна еволюция в лаборатория.

Изданието Interesting Engineering съобщава, че изследователи от Технологичния институт на Джорджия (Georgia Tech) са пресъздали ефекта на слънчевия вятър върху лунните минерали в лабораторни условия и са получили нови доказателства, че потокът от заредени частици от Слънцето играе ключова роля във формирането на лунната повърхност.

Как учените накараха лунните минерали да остареят за няколко дни?

От десетилетия учените знаят, че два основни фактора оформят лунния пейзаж: ударите на микрометеоритите и слънчевият вятър. Определянето кой от тях има по-голямо влияние обаче се оказа трудно. Ново проучване показа, че само слънчевият вятър е способен да създаде характерните микроскопични структури, открити преди това в реални лунни проби.

За експеримента екипът използвал илменит, често срещан минерал, който същетвува както на Земята, така и на Луната. Те го поставили в специална вакуумна камера, симулираща условия на слънчев вятър, и след това го бомбардирали със заредени частици.

След това изследователите анализирали пробите с помощта на високопрецизна електронна микроскопия. Те наблюдавали образуването на така нареченото нанофазно желязо – изключително малки метални частици, считани за един от основните признаци на космическо изветряне на Луната.

Освен това, на повърхността на минерала са се образували характерни черупки, подобни на тези, открити върху истински лунни скали. Според авторите, експериментът е възпроизвел ефектите от излагането на слънчев вятър, които биха се натрупали в продължение на хиляди години при естествени условия.

Учените провеждат лабораторни радиационни експерименти от много години, но никога не са били в състояние да характеризират резултатите с такова ниво на детайлност,

обясни водещият автор на изследването Рошан Триведи.

Защо това е важно за изучаването на Луната?

Работата е проведена от докторанта Рошан Триведи и неотдавнашния постдокторант Адвик Вера като част от програмата Georgia Tech Center for Lunar Environment and Volatile Exploration Research (CLEVER) на Технологичния институт на Джорджия. Този изследователски център, подкрепян от НАСА, участва в изследвания, свързани с програмата Artemis.

Получените резултати могат да помогнат на учените да интерпретират по-точно данните от дистанционното наблюдение на Луната. Орбиталните апарати в момента събират огромни количества информация за състава и възрастта на различните повърхностни региони, но без директен анализ на пробите, разбирането на тяхната история е трудно.

Ако учените разберат по-добре как слънчевият вятър променя минералите, те ще могат по-точно да оценят възрастта на повърхностните слоеве и да реконструират еволюцията на различните региони на спътника на Земята.

Неочаквана подсказка

Проучването доведе до друг интересен резултат. По време на експеримента екипът откри малки кухини в структурата на минерала, образувани от слънчевия вятър.

Именно тези микроскопични кухини може да играят важна роля във формирането на водата на Луната и това е един от най-важните въпроси в съвременната планетология.

Учените предполагат, че протоните от слънчевия вятър, които съдържат водород, могат да взаимодействат с кислорода, присъстващ в лунните минерали. Това теоретично би могло да доведе до образуването на водни молекули.

„Водата би била изключително ценен ресурс за хората, работещи на Луната. Но от научна гледна точка, ние се интересуваме предимно от това как изобщо се стига до там“, отбеляза Филип Фърст, професор във Физическия факултет на Технологичния университет на Джорджия.

Той добави, че слънчевият вятър е един от най-вероятните механизми за такъв процес, тъй като неговите протони могат да доставят водород за молекулите H2O, докато кислородът вече се съдържа в лунните скали.

Как това ще помогне на бъдещите мисии до Луната?

Авторите вярват, че новата техника ще им позволи да моделират различни етапи от въздействието на слънчевия вятър и да изучават промените, които се натрупват през различните периоди от време. Това ще помогне за по-нататъшното разбиране на връзката между космическата радиация, лунните минерали и потенциалното образуване на вода.

Учените публикуваха своите открития в The Planetary Science Journal. Изследването не само помага за по-доброто разбиране на миналото на Луната, но би могло да послужи и като важен инструмент за бъдещи експедиции, търсещи ресурси за дългосрочно човешко присъствие на спътника на Земята.