«Воровство» космического масштаба: Луну уличили в поглощении атмосферы нашей планеты

Естественный спутник миллиарды лет поглощал атмосферу Земли

Луна миллиарды лет поглощала атмосферу Земли, обвиняют естественный спутник нашей планеты ученые. Согласно новому исследованию, частицы из атмосферы Земли переносились в космос солнечным ветром и миллиарды лет оседали на Луне, смешиваясь с лунным грунтом.

тестовый баннер под заглавное изображение

Это исследование, отмечает CNN, проливает новый свет на загадку, которая сохраняется уже более полувека с тех пор, как миссии «Аполлон» доставили на Землю лунные образцы со следами таких веществ, как вода, углекислый газ, гелий и азот, содержащихся в реголите — пыльном поверхностном слое Луны.

Прежние исследования предполагали, что источником некоторых из этих веществ было Солнце. Но в 2005 году исследователи из Токийского университета предположили, что они также могли образоваться из атмосферы молодой Земли до того, как у нее появилось магнитное поле около 3,7 миллиарда лет назад. Авторы подозревали, что магнитное поле, оказавшись на месте, остановило бы поток, захватив частицы и затруднив или сделав невозможным их выход в космос.

Теперь новое исследование опровергает эту версию, предполагая, что магнитное поле Земли, возможно, способствовало, а не блокировало перенос атмосферных частиц на Луну, который продолжается и по сей день, отмечает CNN.

“Это означает, что все это время Земля снабжала лунный грунт летучими газами, такими как кислород и азот, — комментирует Эрик Блэкман, соавтор нового исследования и профессор кафедры физики и астрономии Университета Рочестера в Нью-Йорке. – Долгое время считалось, что Луна изначально образовалась в результате столкновения астероида с протоземлей, во время которого произошло значительное первоначальное перемешивание таких летучих веществ с Земли на Луну. Наши результаты показывают, что даже на протяжении миллиардов лет все еще существует неустойчивое распределение”.

Наличие полезных элементов, таких как кислород и водород, на лунной поверхности может представлять интерес для исследования Луны, подчеркивает CNN.

“Лунные миссии и, в конечном счете, лунные колонии, которые потенциально могут когда-нибудь возникнуть, вероятно, должны будут иметь самодостаточные ресурсы, которые не нужно будет перевозить с Земли, — объясняет Блэкман. – Например, люди изучали, как они могли бы перерабатывать воду из лунного реголита и извлекать водород и кислород для производства топлива.

Также ведутся исследования топлива на основе аммиака, в котором можно было бы использовать азот, переносимый на Луну солнечным ветром. Таким образом, этот материал, переносимый солнечным ветром, попадает в почву и становится частью местных ресурсов, которые можно было бы использовать с помощью таких инноваций”.

Для нового исследования ученые использовали компьютерное моделирование и протестировали два сценария. В одном из них наблюдался сильный солнечный ветер — высокоскоростной поток частиц, исходящий от Солнца, — и отсутствовало магнитное поле вокруг Земли. В другом случае солнечный ветер был слабее, а магнитное поле вокруг Земли сильнее. Сценарии примерно соответствуют древнему и современному состоянию нашей планеты. Сценарий «Современная Земля» оказался наиболее эффективным при переносе фрагментов земной атмосферы на Луну.

Затем исследователи сравнили результаты с данными, полученными непосредственно при анализе лунного грунта в предыдущих исследованиях.

“Мы использовали лунные образцы, доставленные на Землю миссиями ”Аполлон-14″ и «Аполлон-17″, чтобы подтвердить наши результаты», — поясняет Шубхонкар Параманик, аспирант кафедры физики и астрономии Университета Рочестера. 

“Мы наблюдаем, как солнечный ветер проникает в земную атмосферу, а затем земная атмосфера рассеивается. Итак, мы попытались определить, каким будет соотношение компонентов этой смеси, или определить, какие частицы имеют солнечное происхождение, а какие — земное”, — добавил он.

Магнитное поле Земли создается электрическими токами, возникающими при движении расплавленного железа и никеля в жидком внешнем ядре планеты. Оно простирается далеко в космос, образуя щит, который отклоняет большую часть солнечного ветра, который в противном случае разрушил бы атмосферу.

Когда магнитное поле взаимодействует с солнечным ветром, оно создает магнитосферу — кометоподобную структуру со сжатым фронтом и длинным хвостом. Когда частицы солнечного ветра направляются по линиям магнитосферы вблизи полюсов, мы получаем полярные сияния, также известные как северное и южное сияние, рассказывает CNN. Форма магнитосферы объясняет, почему солнечный ветер может уносить некоторые частицы из атмосферы Земли и уводить их в космос. По словам Блэкмана, это также позволяет переносить на Луну большую часть земной атмосферы, чем в модели немагнитной или древней Земли.

“Магнитное поле не является чисто защитным по двум причинам: оно создает давление, которое несколько раздувает атмосферу Земли, давая солнечному ветру немного больше доступа в атмосферу”, — сказал он. “И когда Луна находится в фазе полнолуния на своей орбите, она переходит в область, называемую «магнитный хвост», где магнитное поле открывает канал, который позволяет веществу, выдуваемому атмосферой, проходить более прямой путь к Луне”.

Луна проходит через магнитный хвост в течение нескольких дней каждого месяца, и частицы оседают на лунной поверхности, где они оседают в почве, потому что на Луне нет атмосферы, которая могла бы их блокировать.

В исследовании утверждается, что понимание истории этого взаимодействия между Луной и Землей важно, поскольку оно позволяет получить ценную химическую информацию или информацию о древней атмосфере Земли, которая могла содержаться в лунном грунте. По словам Блэкмана, состав атмосферы связан с эволюцией жизни на разных этапах истории Земли.

Источник: www.mk.ru