РЕКЛАМА

Атмосфера Луны: в ионосфере высокая плотность плазмы  

НАУКААСТРОНОМИЯ И КОСМИЧЕСКАЯ НАУКААтмосфера Луны: в ионосфере высокая плотность плазмы  

Одна из самых прекрасных вещей в матери-Земле — это наличие атмосферы. Жизнь на Земле была бы невозможна без живого воздушного покрова, полностью обнимающего Землю со всех сторон. На ранней стадии эволюции атмосферы в геологические времена химические реакции в земной коре были критическим источником газов. Однако с эволюцией жизни биохимические процессы, связанные с жизнью, взяли верх и поддерживают текущий газовый баланс. Благодаря потокам расплавленных металлов в недрах Земли, которые создают магнитное поле Земли, ответственное за отклонение большей части ионизирующих солнечных ветров (непрерывный поток электрически заряженных частиц, а именно плазмы, исходящей из солнечной атмосферы) от Земли. Самый верхний слой атмосферы поглощает оставшееся ионизирующее излучение и, в свою очередь, становится ионизированным (поэтому его называют ионосферой).  

Есть ли у Луны, естественного спутника Земли, атмосфера?  

На Луне нет атмосферы, которую мы ощущаем на Земле. Его гравитационное поле слабее земного; в то время как скорость убегания на поверхности Земли составляет около 11.2 км/сек (без учета сопротивления воздуха), на поверхности Луны она составляет всего 2.4 км/сек, что намного меньше среднеквадратичной (СКЗ) скорости молекул водорода на Луне. В результате большая часть молекул водорода улетает в космос, и Луна не может удерживать вокруг себя какой-либо значительный газовый слой. Однако это не означает, что на Луне вообще нет атмосферы. У Луны есть атмосфера, но она настолько тонкая, что на поверхности Луны преобладает состояние, близкое к вакууму. Атмосфера Луны чрезвычайно тонкая: примерно в 10 триллионов раз тоньше атмосферы Земли. Плотность атмосферы Луны соответствует плотности самых внешних окраин атмосферы Земли.1. Именно в этом контексте многие утверждают, что у Луны нет атмосферы.  

Лунная атмосфера важна для будущего человечества. Следовательно, за последние 75 лет была проведена серия исследований.  

Миссия НАСА «Апполо» внесла значительный вклад, когда впервые обнаружила лунную атмосферу.4. Эксперимент по изучению состава лунной атмосферы (LACE) Аполлона-17 обнаружил небольшое количество ряда атомов и молекул (включая гелий, аргон и, возможно, неон, аммиак, метан и углекислый газ) на поверхности Луны.1. Впоследствии наземные измерения обнаружили пары натрия и калия в атмосфере Луны с помощью спектроскопии эмиссионных линий.2. Были также сообщения о нахождении ионов металлов, исходящих от Луны, в межпланетном пространстве и H2O лед в полярной области Луны3.  

За последние 3 млрд лет (1 млрд лет или гигагод = 1 миллиард лет или 109 лет) атмосфера Луны стабильна с малоплотной поверхностной границей экзосферы (SBE). До этого у Луны была более заметная, хотя и временная атмосфера из-за значительной вулканической активности на Луне.4.

Недавно опубликованные исследования с использованием измерений лунного орбитального аппарата ISRO показывают, что ионосфера Луны может иметь очень высокую плотность электронов. Плотность электронов на поверхности Луны может достигать 1.2 × 105 на кубический сантиметр, но солнечный ветер действует как сильный очиститель, унося всю плазму в межпланетную среду5. Однако интересным открытием было наблюдение высокого содержания электронов в области следа (область замыкающих возмущений солнечного ветра в направлении, противоположном Солнцу). Оно было больше, чем в дневном направлении, учитывая тот факт, что ни солнечная радиация, ни солнечный ветер не взаимодействуют напрямую с имеющимися нейтральными частицами в этой области.6. Исследование показывает, что доминирующими ионами в кильватерной зоне являются Ar.+, и Не+ которые имеют сравнительно более длительное время жизни, чем молекулярные ионы ( CO2+, и Н2O+ ), которые преобладают в других регионах. Из-за более длительного срока службы Ar+ и Не+ ионы выживают в кильватерной области, в то время как молекулярные ионы рекомбинируют и исчезают. Высокая концентрация электронов была обнаружена также вблизи полярных областей Луны в переходные периоды Солнца.5,6

Запланированная НАСА миссия Artemis на Луну направлена ​​​​на создание базового лагеря Artemis на поверхности Луны и Gateway на лунной орбите. Это, безусловно, поможет более детальному и непосредственному изучению лунной атмосферы.7.  

 

Ссылки:  

  1. НАСА 2013. Есть ли на Луне атмосфера? Доступно онлайн по адресу https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.  
  1. Поттер А.Э. и Морган Т.Х. 1988. Открытие паров натрия и калия в атмосфере Луны. НАУКА 5 августа 1988 г. Том 241, выпуск 4866, стр. 675-680. DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67 
  1. Стерн С.А. 1999. Лунная атмосфера: история, статус, текущие проблемы и контекст. Обзоры геофизики. Впервые опубликовано: 01 ноября 1999 г. Том 37, выпуск 4 ноября 1999 г. Страницы 453–491. DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005 
  1. Needham DH and Kringab DA 2017. Лунный вулканизм создал временную атмосферу вокруг древней Луны. Письма о Земле и планетологии. Том 478, 15 ноября 2017 г., страницы 175-178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002  
  1. Амбили К.М. и Чоудхари Р.К. 2021. Трехмерное распределение ионов и электронов в лунной ионосфере возникло в результате фотохимических реакций. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, том 510, выпуск 3, март 2022 г., страницы 3291–3300, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734  
  1. Трипати КР, и др. 2022. Исследование характерных особенностей лунной ионосферы с использованием двухчастотного радионаучного эксперимента (DFRS) на борту орбитального аппарата «Чандраян-2». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма, том 515, выпуск 1, сентябрь 2022 г., страницы L61–L66, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058  
  1. НАСА 2022. Миссия Артемиды. Можно купить в https://www.nasa.gov/specials/artemis/ 

 

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Главный редактор журнала Scientific European

Подписка на рассылку

Быть в курсе всех последних новостей, предложений и специальных объявлений.

- Реклама -

Самые популярные статьи

Будет ли Monkeypox идти по пути Corona? 

Вирус обезьяньей оспы (MPXV) тесно связан с оспой,...

Менструальные чаши: надежная экологичная альтернатива

Женщинам нужны безопасные, эффективные и удобные предметы гигиены для ...

Пробиотики недостаточно эффективны при лечении желудочного гриппа у детей

Исследования близнецов показывают, что дорогие и популярные пробиотики могут...
- Реклама -
98,956Поклонникиподобно
64,240ПодписчикиПодписаться
6,170ПодписчикиПодписаться
31ПодписчикиПодписаться