Kuu on kiinnostavampi koko ajan! Mutta nyt tulee ”järkyttäviä” uutisia siitä, että napakraattereiden tutkiminen voi olla paljon vaikeampaa ja vaarallisempaa kuin alun perin ajateltiin. Uusi tutkimus osoittaa, että auringon tuulen virtautuessa kuuhun esiintyvien luonnollisten esteiden, kuten pylväiden kehtojen vanteiden yli, kraatterit voitiin ladata satoihin volteihin. "Lyhyesti sanottuna havaitsemme, että napakraatterit ovat hyvin epätavallisia sähköympäristöjä ja erityisesti näiden kraatterien alaosassa voi olla suuri pintavaraus", sanoi William Farrell Goddardin avaruuslentokeskuksesta, johtava kirjoittaja. uusi tutkimus Kuun ympäristöstä.
Kuun suuntautuminen aurinkoon pitää polaaristen kraatterien pohjat pysyvässä varjossa, jolloin niiden lämpötilat voivat laskea alle miinus 400 Fahrenheit-astetta, riittävän kylmiksi varastoimaan haihtuvaa materiaalia, kuten vettä, miljardeja vuosia. Ja tietysti kaikki kraattereissa olevat resurssit kiinnostavat kaikkia tulevia tutkijoita, jos astronautit palaavat aina Kuuhun.
[/ Kuvateksti]
"Tutkimuksemme kuitenkin viittaa siihen, että jumalattoman kylmän lisäksi tutkijoiden ja robottien, jotka sijaitsevat napakuukauskraatterien pohjassa, on mahdollisesti jouduttava kohtaamaan myös monimutkainen sähköinen ympäristö, joka voi vaikuttaa pintakemiaan, staattiseen purkautumiseen ja pölyn tarttumiseen, "Sanoi Farrell, joka on osa kuununtelutiimiä - Lunar Science Institute -ympäristön dynaamista reagointia kuulla (DREAM) -projektiin, joka on myös osa NASA: n Lunar Science Institute -hanketta.
Auringon tuulen virta kraattereihin voi pilata pinnan, mikä vaikuttaa äskettäin löydettyihin vesimolekyyleihin. Staattinen purkaus saattaa oikosulkea herkkiä laitteita, kun taas tahmea ja erittäin hankaava kuunpöly voi kulua avaruuspuvut ja olla vaarallinen, jos sitä seurataan avaruusaluksen sisällä ja hengitetään pitkään.
Auringon tuuli on ohut atomien sähköisesti varautuneiden komponenttien kaasu - negatiivisesti varautuneet elektronit ja positiivisesti varautuneet ionit -, joka puhaltaa jatkuvasti auringon pinnalta avaruuteen. Koska kuu on kallistettu vain vähän aurinkoon verrattuna, aurinkotuuli virtaa melkein vaakatasossa kuun pinnan yli napoilla ja sitä aluetta pitkin, missä päivä muuttuu yöksi, nimeltään terminaattori.
Tutkijat loivat tietokonesimulaatioita selvittääkseen, mitä tapahtuu, kun aurinkotuuli virtaa napakraattereiden vanteiden yli. He huomasivat, että auringon tuuli käyttäytyy tietyllä tavalla kuin tuuli maan päällä - virtaa syvään polaariseen laaksoon ja kraatterikerroksiin. Toisin kuin maan tuulet, aurinkotuulen kaksois-elektronioni-koostumus voi aiheuttaa epätavallisen sähkövarauksen vuoren tai kraatterin seinämän puolelle; toisin sanoen vanteen sisäpuolella suoraan auringon tuulen virtauksen alapuolella.
Koska elektronit ovat yli 1 000 kertaa kevyempiä kuin ionit, aurinkotuulessa olevat kevyemmät elektronit kiirehtivät kuun kraatteriin tai laaksoon raskaiden ionien edessä, muodostaen negatiivisesti varautuneen alueen kraatterin sisään. Ionit lopulta kiinni, mutta sataa kraatteriin tasaisesti pienemmissä pitoisuuksissa kuin elektronit. Tämä kraatterin epätasapaino saa sisäseinät ja lattiat hankkimaan negatiivisen sähkövarauksen. Laskelmat paljastavat, että elektronien / ionien erotusvaikutus on äärimmäinen kraatterin myötäreunalla - kraatterin sisäseinämää pitkin ja auringon tuulen virtausta lähinnä olevan kraatterin pohjassa. Tämän sisäreunan läpi raskailla ioneilla on suurin vaikeus päästä pintaan. Elektroneihin verrattuna ne toimivat kuin traktori-perävaunu, joka kamppailee seuraamaan moottoripyörää; he vain eivät voi tehdä yhtä terävää käännöstä vuoren huipulla kuin elektronit.
"Elektronit muodostavat elektronipilven tähän kraatterin seinän ja lattian jyrkään reunaan, mikä voi luoda epätavallisen suuren muutaman sadan voltin negatiivisen varauksen verrattuna tiheään aurinkotuuliin, joka virtaa yläpuolella", Farrell sanoi.
Negatiivinen varaus tätä tiskiä pitkin ei kasva loputtomiin. Lopulta negatiivisesti varautuneen alueen ja auringon tuulen positiivisten ionien välinen vetovoima aiheuttaa jonkin muun epätavallisen sähkövirran. Ryhmä uskoo, että yksi tämän virran mahdollinen lähde voi olla negatiivisesti varautunut pöly, joka hylätään negatiivisesti varautuneella pinnalla, levitatoituu ja virtaa pois tältä erittäin varautuneelta alueelta. "Kiertävällä komentoyksiköllä olevat Apollo-astronautit näkivät auringonnousun aikana kuun horisontissa heikot säteet, jotka saattoivat olla sironnut valoa sähköisesti karvatusta pölystä", Farrell sanoi. Lisäksi Apollo 17 -operaatio laskeutui kraateriympäristön kaltaiseen paikkaan - Taurus-Littrow -laaksoon. Apollo 17 -astronauttien jättämät Lunar Ejecta- ja meteoriittikokeet havaitsivat pölystä aiheutuvia vaikutuksia terminaattoreiden risteyksissä, joissa aurinkotuuli virtaa melkein vaakasuunnassa, samanlainen kuin tilanne napakraattereiden kohdalla. "
"Tämä tohtori Farrellin ja hänen tiiminsä tärkeä työ on edelleen todiste siitä, että näkemyksemme kuusta on muuttunut dramaattisesti viime vuosina", sanoi Gregory Schmidt, NASA: n Ames-tutkimuskeskuksen NASA: n kuun tiedeinstituutin varajohtaja Noffen Ames-tutkimuskeskuksessa, Moffett Field, Kalifornia . "Siinä on dynaaminen ja kiehtova ympäristö, jota olemme vasta alkamassa ymmärtää."
Seuraavat vaiheet ryhmälle sisältävät monimutkaisempia tietokonemalleja. ”Haluamme kehittää täysin kolmiulotteisen mallin tutkia auringon tuulen laajentumisen vaikutuksia vuoren reunojen ympärille. Tarkastelemme nyt pystysuuntaista laajentumista, mutta haluamme myös tietää, mitä tapahtuu vaakasuoraan ”, Farrell sanoi. NASA aloittaa jo vuonna 2012 LUNAR-ilmakehän ja pölyympäristön tutkija (LADEE) -operaation, joka kiertää kuuta ja voisi etsiä ryhmän tutkimuksen ennustamia pölyvirtoja.
Tutkimus julkaistiin 24. maaliskuuta lehdessä Geophysical Research.
Lähde: NLSI
