Хотя Луна выглядит безжизненной и лишенной атмосферы, на самом деле она окружена тонкой газовой оболочкой — экзосферой. Долгое время считалось, что ее формируют два главных процесса: ионное распыление при ударах микрометеоритов и эрозия лунного грунта солнечным ветром. Но теперь оказалось, что один из этих механизмов переоценен. Как показали физики из Технологического университета Вены и Бернского университета, сама поверхность Луны мешает солнечному ветру разрушать реголит.
Ученые впервые провели прямые лабораторные измерения процесса ионного распыления. Для этого они использовали не аналоги, а настоящую пыль с миссии «Аполлон-16». Образцы бомбардировали ионами водорода и гелия с космическими скоростями, а затем фиксировали, сколько вещества удалось выбить с поверхности. Исследование опубликовано в издании Communications Earth & Environment.
Результаты оказались неожиданными. С учетом шероховатости и пористости лунного реголита реальная эффективность распыления оказалась в 10 раз ниже, чем предполагали прежние модели. То есть солнечный ветер теряет значительную часть энергии, когда сталкивается с острыми кромками, микропорами и неровностями на поверхности. Частицы либо застревают, либо отражаются неэффективно. Более того, этот защитный эффект работает почти по всей поверхности Луны независимо от угла падения солнечных частиц.
Ученые провели 3D-моделирование, где учли пористость, наклон и структуру поверхности. Эти расчеты показали, что рыхлая и шероховатая поверхность Луны значительно снижает количество атомов, выбиваемых солнечным ветром. Полученные результаты могут быть использованы при интерпретации наблюдений миссий Artemis и BepiColombo. Новые данные меняют понимание не только эволюции Луны, но и всех безатмосферных тел, например, Меркурия или спутников Марса.
Ранее Наука Mail рассказывала о разработке реактора на солнечной энергии, который превращает лунный грунт в воду и кислород.
