Учитывая, что Луна является самым заметным объектом на ночном небе и основным источником невидимого притяжения, создающего океанские приливы, многие древние культуры считали, что это также может повлиять на наше здоровье или состояние души - слово «безумие» происходит от этого. вера. Теперь, мощная комбинация космического корабля и компьютерного моделирования показывает, что Луна действительно оказывает далеко идущее, невидимое влияние - не на нас, а на Солнце или, точнее, на солнечный ветер.
Солнечный ветер - это тонкий поток электропроводящего газа, называемого плазмой, который постоянно сдувается с поверхности Солнца во всех направлениях со скоростью около миллиона миль в час. Когда особенно быстрый, плотный или турбулентный солнечный ветер поражает магнитное поле Земли, он может генерировать магнитные и радиационные бури, способные нарушить работу спутников, энергосистем и систем связи. Магнитный «пузырь», окружающий Землю, также отталкивает солнечный ветер, создавая ударную волну в десятки тысяч миль поперек над дневной стороной Земли, где солнечный ветер врезается в магнитное поле и резко замедляется от сверхзвуковой до дозвуковой скорости.
В отличие от Земли, Луна не окружена глобальным магнитным полем. «Считалось, что солнечный ветер врезается в лунную поверхность без какого-либо предупреждения или« отталкивает »солнечный ветер», - говорит доктор Эндрю Поппе из Университета Калифорнии в Беркли. Однако недавно международный флот космических кораблей на орбите Луны обнаружил признаки присутствия Луны «вверх по течению» в солнечном ветре. «Мы видели электронные лучи и фонтаны ионов на дневной стороне Луны», - говорит д-р Джаспер Халекас, также из Калифорнийского университета в Беркли.
Эти явления были замечены на расстоянии 10 000 километров (6 214 миль) над Луной и создают своего рода турбулентность в солнечном ветре перед Луной, вызывая тонкие изменения в направлении и плотности солнечного ветра. Электронные пучки были впервые обнаружены миссией НАСА «Лунный исследователь», в то время как японская миссия «Кагуя», китайская миссия «Чанъе» и индийская миссия «Чандраян» видели ионные плюмы на малых высотах. Миссия НАСА ARTEMIS теперь также видела и электронные пучки, и ионные плюмы, а также недавно выявленные электромагнитные и электростатические волны в плазме перед Луной на гораздо больших расстояниях от Луны. «С ARTEMIS мы можем видеть плазменное кольцо и немного покачиваться, на удивление далеко от Луны», - говорит Халекас. ARTEMIS расшифровывается как «Ускорение, переподключение, турбулентность и электродинамика взаимодействия Луны с Солнцем».
«Давно известно, что турбулентная область вверх по течению, называемая« форшоком », существует до земного удара, но открытие подобного турбулентного слоя на Луне является неожиданностью», - сказал доктор Уильям Фаррелл из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. В Гринбелте, штат Мэриленд, Фаррелл возглавляет лунный научный центр «Динамическая реакция окружающей среды на Луне» (DREAM) НАСА, который принимал участие в исследовании.
Компьютерное моделирование помогает объяснить эти наблюдения, показывая, что сложное электрическое поле вблизи поверхности Луны создается солнечным светом и потоком солнечного ветра. Моделирование показывает, что это электрическое поле может генерировать электронные лучи, ускоряя электроны, выброшенные из поверхностного материала солнечным ультрафиолетовым светом. Кроме того, соответствующие моделирования показывают, что когда ионы в солнечном ветре сталкиваются с древними «ископаемыми» магнитными полями в определенных областях на поверхности Луны, они отражаются обратно в пространство в виде диффузного фонтана. Эти ионы в основном являются положительно заряженными ионами (протонами) атомов водорода, наиболее распространенным элементом солнечного ветра.
«Примечательно, что электрические и магнитные поля в пределах всего нескольких метров (ярдов) от поверхности Луны могут вызвать турбулентность, которую мы видим за тысячи километров», - говорит Поппе. По словам команды, при воздействии солнечных ветров у других лун и астероидов в Солнечной системе должен быть этот турбулентный слой и по их дневным сторонам.
«Более подробная информация об этом слое улучшит наше понимание Луны и, возможно, других тел, потому что она позволяет распространять информацию об условиях очень близко к поверхности на большие расстояния, поэтому космический корабль получит возможность виртуально исследовать вблизи этих объектов, когда он на самом деле далеко », - сказал Халекас.
Исследование описано в серии из шести работ, недавно опубликованных Poppe, Halekas и их коллегами из NASA Goddard, U.C. Беркли, США Лос-Анджелес, и Университет Колорадо в Боулдере в Письмах Геофизических исследований и Журнале Геофизических Исследований. Исследование финансировалось Лунным научным институтом НАСА, который находится в ведении исследовательского центра Эймса НАСА, Моффетт Филд, Калифорния, и курирует лунный научный центр DREAM.
