Образцы «Чанъэ-6» показали, как Земля замедляет солнечный ветер у Луны
Грунт с обратной стороны Луны сохранил следы более быстрых и энергичных частиц солнечного ветра. На видимой стороне спутника Земля замедляет их своей магнитосферой.
Источник: Image by ZHANG Xuhang. Схематическая иллюстрация контрастных условий воздействия солнечного ветра на ближнюю и дальнюю стороны Луны под воздействием магнитосферы Земли.
МОСКВА, 20 июля /Новости науки/. Земная магнитосфера примерно вдвое снижает скорость солнечного ветра, достигающего видимой стороны Луны. К такому выводу пришли китайские ученые, изучив образцы грунта, доставленные станцией «Чанъэ-6» с обратной стороны спутника.
Результаты объясняют, почему частицы солнечного ветра проникают в грунт обратной стороны Луны глубже, чем в породы видимого полушария. В будущем лунный грунт может помочь восстановить историю магнитного поля Земли и его взаимодействия с Солнцем.
«Замедленный солнечный ветер преимущественно достигает видимой стороны Луны, поэтому частицы внедряются в ее грунт на меньшую глубину. Обратная сторона остается под воздействием практически невозмущенного солнечного ветра», — пояснили авторы исследования.
Ученые из Института геологии и геофизики Китайской академии наук исследовали содержание и изотопный состав гелия, неона, аргона, криптона и ксенона в образцах лунного грунта. Около 1,94 кг вещества были собраны аппаратом «Чанъэ-6» в бассейне Южный полюс — Эйткен и доставлены на Землю в 2024 году.
Особое внимание исследователей привлекло соотношение изотопов неона-20 и неона-22. В грунте с обратной стороны Луны оно составило в среднем 11,34, что заметно ниже показателей всех ранее изученных образцов с видимой стороны. Это говорит о более сильном разделении изотопов под действием солнечного ветра и преимущественном накоплении тяжелого неона.
Различия обнаружили и при нагревании образцов. Ксенон, занесенный солнечным ветром в грунт «Чанъэ-6», высвобождался главным образом при высокой температуре. Это означает, что заряженные частицы обладали большей энергией и проникали глубже. В образцах «Чанъэ-5» с видимой стороны ксенон выходил как при низких, так и при высоких температурах.
Причиной различий ученые назвали воздействие магнитосферы Земли. Во время движения Луны вокруг нашей планеты часть ее поверхности оказывается в магнитослое — области, где скорость солнечного ветра снижается примерно с 400 до 200 км/с. По оценке авторов, около 25% солнечного ветра, воздействовавшего на место посадки «Чанъэ-5», было замедлено Землей. Район посадки «Чанъэ-6» такого воздействия практически не испытывал.
Исследователи полагают, что тяжелые благородные газы в лунном грунте служат своеобразной летописью древних взаимодействий Земли, Луны и солнечного ветра. В сочетании с палеомагнитными данными они могут помочь проследить эволюцию земной магнитосферы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Результаты объясняют, почему частицы солнечного ветра проникают в грунт обратной стороны Луны глубже, чем в породы видимого полушария. В будущем лунный грунт может помочь восстановить историю магнитного поля Земли и его взаимодействия с Солнцем.
«Замедленный солнечный ветер преимущественно достигает видимой стороны Луны, поэтому частицы внедряются в ее грунт на меньшую глубину. Обратная сторона остается под воздействием практически невозмущенного солнечного ветра», — пояснили авторы исследования.
Ученые из Института геологии и геофизики Китайской академии наук исследовали содержание и изотопный состав гелия, неона, аргона, криптона и ксенона в образцах лунного грунта. Около 1,94 кг вещества были собраны аппаратом «Чанъэ-6» в бассейне Южный полюс — Эйткен и доставлены на Землю в 2024 году.
Особое внимание исследователей привлекло соотношение изотопов неона-20 и неона-22. В грунте с обратной стороны Луны оно составило в среднем 11,34, что заметно ниже показателей всех ранее изученных образцов с видимой стороны. Это говорит о более сильном разделении изотопов под действием солнечного ветра и преимущественном накоплении тяжелого неона.
Различия обнаружили и при нагревании образцов. Ксенон, занесенный солнечным ветром в грунт «Чанъэ-6», высвобождался главным образом при высокой температуре. Это означает, что заряженные частицы обладали большей энергией и проникали глубже. В образцах «Чанъэ-5» с видимой стороны ксенон выходил как при низких, так и при высоких температурах.
Причиной различий ученые назвали воздействие магнитосферы Земли. Во время движения Луны вокруг нашей планеты часть ее поверхности оказывается в магнитослое — области, где скорость солнечного ветра снижается примерно с 400 до 200 км/с. По оценке авторов, около 25% солнечного ветра, воздействовавшего на место посадки «Чанъэ-5», было замедлено Землей. Район посадки «Чанъэ-6» такого воздействия практически не испытывал.
Исследователи полагают, что тяжелые благородные газы в лунном грунте служат своеобразной летописью древних взаимодействий Земли, Луны и солнечного ветра. В сочетании с палеомагнитными данными они могут помочь проследить эволюцию земной магнитосферы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.
