Próbki przywiezione z niewidocznej z Ziemi strony Księżyca przez chińską misję Chang’e-6 pozwoliły porównać, jak wiatr słoneczny „wbija się” w grunt po obu półkulach. Wynik jest zaskakująco czytelny: wpływ ziemskiego pola magnetycznego spowalnia wiatr słoneczny docierający głównie do strony widocznej, a strona niewidoczna pozostaje bardziej wystawiona na szybsze i bardziej energetyczne cząstki.
Jak opisano w artykule, badacze z Chińskiej Akademii Nauk przeanalizowali gazy szlachetne uwięzione w księżycowym regolicie. Najprościej mówiąc, regolit działa jak taśma z nagraniem dawnej „pogody kosmicznej”, bo cząstki wiatru słonecznego zostawiają w nim swój chemiczny ślad.
Dlaczego regolit pamięta wiatr słoneczny przez miliardy lat.
Księżyc nie ma atmosfery ani globalnej magnetosfery, więc na jego powierzchnię bez przeszkód docierają protony i elektrony ze Słońca. W regolicie mogą się też gromadzić lotne pierwiastki pochodzące z tego bombardowania, w tym gazy szlachetne, takie jak hel, neon, argon, krypton czy ksenon. To właśnie ich ilości i odmiany izotopowe są dla naukowców wiarygodnym wskaźnikiem tego, jak intensywnie i w jaki sposób wiatr słoneczny oddziaływał z gruntem.
Próbki z Chang’e-6 wreszcie dały brakujące porównanie.
Do tej pory brakowało materiału z niewidocznej strony, więc nie dało się wykonać bezpośrednich eksperymentów porównawczych. Chang’e-6 dostarczyła 1,935 grama regolitu z basenu Biegun Południowy–Aitken. Zespół zbadał skład i proporcje izotopów helu, neonu, argonu, kryptonu i ksenonu.
Z pomiarów wynika, że neon w próbkach ma wyraźnie inną „sygnaturę” niż ta znana z licznych próbek ze strony widocznej. Stosunek izotopów 20Ne do 22Ne okazał się istotnie niższy i zbliżony do tego, czego oczekuje się po silnym wszczepianiu przez wiatr słoneczny. To sugeruje, że niewidoczna strona doświadczała większego bombardowania.
Jak ziemska magnetosfera zmienia warunki na Księżycu.
Różnice pojawiły się też w zachowaniu kryptonu i ksenonu podczas podgrzewania próbek. W materiale z niewidocznej strony ksenon uwalniał się głównie w wysokich temperaturach w jednym wyraźnym maksimum, a to ma wskazywać, że jony wiatru słonecznego przenikały głębiej w regolit. Dla porównania próbki z misji Chang’e-5 z widocznej strony wykazywały inny, dwuszczytowy przebieg uwalniania, co pasuje do płytszego „osadzania” cząstek.
Badacze wiążą to z ziemską magnetopauzą i magnetosferą oraz z magnetopłaszczem, czyli strefą buforową, przez którą Księżyc okresowo przechodzi. W tej strefie wiatr słoneczny ma być spowalniany z około 400 km/s do około 200 km/s. Wolniejszy strumień ma częściej docierać do strony widocznej, a strona niewidoczna pozostaje wystawiona na cząstki, które nie zostały w ten sposób wyhamowane.
W praktyce oznacza to, że w księżycowym pyle zapisane są dawne relacje między Słońcem a ziemskim „polem ochronnym”. Autorzy podkreślają, że to pierwsze bezpośrednie, empiryczne potwierdzenie różnic w oddziaływaniu wiatru słonecznego z regolitem po niewidocznej stronie oraz dowód, że ziemska magnetosfera realnie steruje prędkością cząstek docierających do strony widocznej.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
