Протягом мільярдів років Місяць тихо поглинав частинки з земної атмосфери, процес, нещодавно підтверджений новими дослідженнями. Це не катастрофічна подія, а скоріше безперервний «канібалізм» низької інтенсивності, керований сонячним вітром і власним магнітним полем Землі. Це відкриття ставить під сумнів попередні уявлення про те, як матеріали опинилися на поверхні Місяця, і має важливі наслідки для майбутніх місячних місій.
Таємниця місячних летких сполук
Після місій «Аполлон» у 1970-х роках вчених спантеличили сліди летких сполук (таких як вода, вуглекислий газ, гелій, аргон і азот), знайдені в місячному ґрунті (реголіті). Спочатку припускали, що ці матеріали були транспортовані протягом періоду до формування магнітного поля Землі. Переважаюча теорія полягала в тому, що без цього захисного екрану сонячний вітер міг вільно відривати частинки іоносфери та осідати їх на Місяці.
Магнітне поле Землі: несподівана магістраль
Однак останні дослідження спростували цю думку. Вчені поєднали дані, отримані зі зразків Аполлона, з комп’ютерними моделями магнітосфери Землі та виявили, що перенесення атмосферних іонів є максимальним, коли Місяць проходить через магнітний хвіст Землі – витягнуту частину магнітного поля, яка завжди спрямована від Сонця. Це відбувається щомісяця, коли Земля знаходиться між Місяцем і Сонцем, приблизно у фазі повного місяця.
Замість того, щоб блокувати втрату атмосфери, магнітні лінії Землі діють як шляхи, посилаючи заряджені частинки до Місяця, де вони вбудовуються в реголіт. Це означає, що передача, ймовірно, триває з моменту формування магнітосфери приблизно 3,7 мільярда років тому і триває досі.
Капсула часу в місячному ґрунті
Це змінює наше розуміння місячних зразків. Раніше вчені припускали, що реголіт містить лише сліди ранньої атмосфери Землі. Тепер виявляється, що ці зразки функціонують як історичний запис еволюції атмосфери нашої планети та змін у магнітному полі.
«Поєднуючи дані про частинки, що збереглися в місячному ґрунті, з обчислювальним моделюванням взаємодії сонячного вітру з атмосферою Землі, ми можемо простежити історію атмосфери Землі та її магнітного поля».
– Ерік Блекман, Рочестерський університет
Майбутні місії, такі як програма НАСА «Артеміда» та китайські місячні проекти, збиратимуть нові зразки реголіту, надаючи цінні дані для заповнення прогалин у геологічній часовій шкалі Землі.
Космічний контекст: втрата атмосфери є звичайним явищем
Земля не є унікальною втратою атмосферних частинок. Меркурій демонструє довгий, схожий на комету, хвіст пилу, який здуває з його поверхні, а сам Місяць випромінює шлейф абляційних іонів натрію, який Земля періодично перетинає. Вивчення того, як Земля втрачає свою атмосферу на Місяці, може дати розуміння подібних процесів в інших частинах Сонячної системи.
На закінчення можна сказати, що поглинання земної атмосфери Місяцем є тривалим безперервним процесом, опосередкованим магнітним полем Землі. Місячний реголіт являє собою унікальний архів атмосферної та магнітної історії нашої планети, що робить майбутні місячні місії вирішальними для розкриття деталей еволюції Землі.
