Russische wetenschappers hebben samen met hun Amerikaanse collega's ontdekt waar de stof-plasmawolk vandaan komt die de maan omringt en zich honderden kilometers erboven uitstrekt. Na het controleren van de theoretische berekeningen en experimentele gegevens, concludeerden de wetenschappers dat het hoogstwaarschijnlijk bestaat uit materie die van het oppervlak van de maan is opgestegen als gevolg van de val van mini-asteroïden - meteoroïden. Artikel gepresenteerd in de Journal of Physics: Conference Series.
De interplanetaire ruimte van het zonnestelsel is gevuld met stofdeeltjes, ze zijn aanwezig in het plasma van de ionosferen en magnetosferen van planeten, in de buurt van kosmische lichamen die geen eigen atmosfeer hebben. Er is geen stof alleen op de zon en in de directe omgeving vanwege hoge temperaturen.
“Tijdens de ruimtemissies van de Surveyor en het Apollo-ruimtevaartuig naar de maan, merkten wetenschappers dat zonlicht wordt verstrooid in het terminatorgebied (de grens tussen de verlichte en donkere helften van het hemellichaam), en dit leidt op zijn beurt tot de vorming van maansdagen en slingers (langwerpig helder helmachtige structuren met een open bovenkant, die zich boven het oppervlak van een hemellichaam vormen, - ongeveer Indicator. Ru) boven het oppervlak, zelfs ondanks de afwezigheid van een atmosfeer, - zegt een van de auteurs van de studie Sergey Popel van de Higher School of Economics en IKI. - Lichtverstrooiing vindt hoogstwaarschijnlijk plaats op geladen stofdeeltjes, waarvan de bron het oppervlak van de maan is. Indirect bewijs van het bestaan van een maanplasma-stofwolk werd verkregen tijdens de Sovjet-expedities Luna-19 en Luna-22."
In hun werk houden de auteurs zoveel mogelijk rekening met het feit dat een plasmastofwolk boven de maan werd gevormd door het feit dat meteoroïden het maanoppervlak raken, dat wil zeggen dat lichamen aanzienlijk kleiner zijn dan asteroïden, maar veel meer stof. De gegevens die op basis van deze theorie zijn verkregen, komen overeen met de resultaten van experimentele studies die zijn uitgevoerd in het kader van de Amerikaanse LADEE-missie (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, een onderzoeker van de maanatmosfeer en stoffige omgeving, - ongeveer Indicator. Ru).
Rond de maan bevindt zich in een straal van enkele honderden kilometers een stofwolk van submicrongrootte. De astronomen hebben de karakteristieken van het stof bepaald met behulp van de LDEX-impactionisatiestofsensor, waarmee stofdeeltjes in de baan van het ruimtevaartuig direct kunnen worden gedetecteerd. Het doel van het experiment was om de verdeling van stofdeeltjes in hoogte, grootte en concentratie over verschillende delen van het maanoppervlak te bepalen. De gegevens die tijdens het LADEE-experiment werden verkregen, gaven een aanzet om de eerder gestarte theoretische onderzoeken voort te zetten. De specialisten konden hun berekeningen vergelijken met experimentele gegevens. Het bleek dat ze het met name eens zijn over de bewegingssnelheid van deeltjes en hun concentratie.
“De concentratie van deeltjes van een stoffige plasmawolk in onze berekeningen is niet in tegenspraak met de experimentele gegevens. Een continue stroom meteoroïden valt op het oppervlak van de maan: micron, millimeter groot, legt Sergey Popel uit. - Daarom wordt een stof praktisch continu uit het oppervlak gespoten, een deel ervan bevindt zich in gesmolten toestand. Vloeibare smeltdruppels stijgen boven het oppervlak van de maan en stollen, als gevolg van met name interactie met elektronen en ionen van de zonnewind, evenals met zonnestraling, elektrische ladingen op. Sommige deeltjes verlaten de maan en vliegen de ruimte in. En die deeltjes boven het maanoppervlak, die niet genoeg snelheid hadden, vormen een plasmastofwolk."
Tijdens de LADEE-experimenten ontdekten astronomen dat de stofconcentratie abrupt toeneemt wanneer sommige van de jaarlijkse meteorenregens in wisselwerking staan met de maan. Dit effect was vooral duidelijk tijdens de snelle Geminiden-meteorenregen. Dit alles bevestigt het verband tussen de processen van vorming van een stofwolk en botsingen van meteoroïden met het oppervlak van de maan. Theorieën die zeggen dat stofdeeltjes boven het maanoppervlak uitstijgen als gevolg van elektrostatische processen, bijvoorbeeld het zogenaamde fonteinmodel, kunnen niet verklaren waarom stof tot grote hoogten stijgt en daardoor een plasma-stofwolk wordt gevormd.
De auteurs van het werk voegen eraan toe dat er meer onderzoek nodig zal zijn, tot dusverre wordt een eenvoudig model gepresenteerd dat verbetering behoeft. In het bijzonder is het nodig om berekeningen te maken waarbij rekening wordt gehouden met het oppervlaktereliëf, waardoor de deeltjes onder verschillende hoeken opstijgen. In de nabije toekomst is het de bedoeling om maanmissies in Rusland te lanceren, dit zijn Luna-25 en Luna-27, die zullen worden uitgerust met apparatuur die stof nabij het maanoppervlak zal onderzoeken. Eventueel zullen theoretische berekeningen worden aangevuld rekening houdend met nieuwe experimentele gegevens.
Promotie video:
