В конце сентября группа ученых объявила об обнаружении сигнатур молекул воды на большей части поверхности Луны. Теперь второй прибор на борту индийского лунного орбитального аппарата Chandrayaan-1 подтверждает, как добывается вода. Анализатор атомных отражений (SARA) Sub keV подтверждает, что электрически заряженные частицы от Солнца взаимодействуют с кислородом, присутствующим в некоторых пылевых зернах на поверхности Луны, с образованием воды. Но результаты раскрывают новую загадку, почему некоторые протоны отражаются, а не поглощаются.
Ученые сравнили поверхность Луны с большой губкой, которая поглощает электрически заряженные частицы. Лунная поверхность представляет собой рыхлый набор частиц неправильной формы, или реголита, и входящие заряженные частицы должны быть захвачены в промежутках между зернами и поглощены. Когда это происходит с протонами, они должны взаимодействовать с кислородом в лунном реголите с образованием гидроксила и воды.
Результаты SARA подтверждают выводы, сделанные на «Chandrayaan-1», «Moon Mineralogy Mapper» (M3), что солнечные ядра водорода действительно поглощаются лунным реголитом; однако данные SARA показывают, что не каждый протон поглощается. Каждый пятый возвращается в космос. При этом протон соединяется с электроном, превращаясь в атом водорода.
«Мы вообще не ожидали увидеть это», - говорит Стас Барабаш, Шведский институт космической физики, который является главным европейским исследователем SARA.
Хотя Барабаш и его коллеги не знают, что является причиной отражений, открытие открывает путь для создания нового типа изображения. К сожалению, поскольку орбитальный аппарат Chandrayaan-1 больше не работает, новые данные не могут быть получены. Однако команда может работать с уже собранными данными для дальнейшего изучения процесса.
Водород разгоняется со скоростью около 200 км / с и уходит, не отклоняясь от слабой гравитации Луны. Водород также электрически нейтрален и не отклоняется магнитными полями в пространстве. Так что атомы летят по прямым линиям, как фотоны света. В принципе, каждый атом может быть прослежен до его происхождения, и может быть получено изображение поверхности. Области, которые выделяют больше всего водорода, будут отображаться наиболее ярко.
В то время как Луна не генерирует глобальное магнитное поле, некоторые лунные породы намагничены. Барабаш и его команда в настоящее время создают изображения из собранных данных, чтобы искать такие «магнитные аномалии» в лунных породах. Они генерируют магнитные пузырьки, которые отклоняют поступающие протоны в окружающие области, делая магнитные камни темными на изображении водорода.
Поступающие протоны являются частью солнечного ветра, постоянного потока частиц, испускаемых Солнцем. Они сталкиваются с каждым небесным объектом в Солнечной системе, но обычно останавливаются атмосферой тела. На телах без такого естественного щита, например, астероидах или планете Меркурий, солнечный ветер достигает земли. Команда SARA ожидает, что эти объекты также будут отражать многие входящие протоны обратно в космос в виде атомов водорода.
Ученые из миссии ЕКА BepiColombo в Меркурий надеются изучить взаимодействие между заряженными частицами и поверхностью Меркурия. Космический корабль будет нести два аналогичных инструмента для САРА и может обнаружить, что самая внутренняя планета отражает больше водорода, чем Луна, потому что солнечный ветер более сконцентрирован ближе к Солнцу.
Источник: ЕКА
