Ученые заявили, что Луна медленно впитывает частицы атмосферы Земли

Группа ученых из Рочестерского университета опубликовала работу, из которой следует, что Луна медленно впитывает улетающий с Земли воздух. С подробностями – научный обозреватель Николай Гринько.

Фото: depositphotos/zacariasdamata

Мы привыкли считать земную атмосферу чем-то постоянным, незыблемым, и даже если с нашей планетой произойдет что-нибудь ужасное, атмосфера, конечно, изменится, но все равно останется здесь. Однако пример Марса говорит нам, что планеты все-таки могут терять свою газовую оболочку – сегодня марсианская атмосфера примерно в тысячу раз более разреженная, чем земная, и процесс ее исчезновения продолжается. На самом деле Земля тоже теряет воздух – это процесс совершенно естественный и достаточно медленный: атмосфера понемногу улетучивается в космос. Но совсем недалеко от нас есть массивное тело – Луна. Было бы логично предположить, что хотя бы часть земного воздуха притягивается к нашему спутнику силой гравитации.

Исследователи из Рочестерского университета с помощью компьютерного моделирования проследили, как частицы атмосферы покидают Землю и достигают Луны. Команда изучала периоды, в которые Луна проходит через "магнитный хвост" Земли – во время таких сближений магнитное поле может направлять заряженные атомы прямо к поверхности спутника. Высоко над поверхностью Земли ультрафиолетовое излучение отрывает электроны от атомов в атмосфере, превращая их в электрически заряженные частицы – ионы. После ионизации эти атомы реагируют на электрические и магнитные силы, и солнечный ветер может захватывать их и уносить в пространство. Магнитное поле Земли обычно сдерживает этот процесс, но не полностью (кстати, Марс растерял свою атмосферу именно потому, что его магнитное поле сильно ослабло).

Фото: rochester.edu

Когда Луна почти полная, она проходит через "магнитный хвост" Земли – в этот момент солнечный ветер огибает Землю и "дует" прямо в сторону спутника. Моделирование показало, что перенос атмосферы становится особенно эффективным именно во время этих коротких пролетов – в большинстве других точек лунной орбиты улетающий с Земли воздух рассеивается слишком широко, чтобы достичь поверхности Луны в значительном количестве.

Поверхность спутника покрыта реголитом – рыхлым грунтом, измельченным миллиардами столкновений. Поскольку атмосферы на Луне нет, реголит служит естественной ловушкой для атомов, прилетающих из космоса: ионы ударяются о поверхность пылевых частиц и застревают в верхних слоях, со временем оседая все глубже. Чтобы убедиться в этом, ученые исследовали образцы лунного грунта, собранные экспедициями "Аполлон" и доставленные на Землю. Изучая изотопы, они смогли отличить частицы, образовавшиеся в солнечном ветре, от частиц, возникших в земной атмосфере.

Фото: 123RF.com/hakule

Изотопный состав кислорода на Земле формируется под влиянием жизни, геологии и климатических процессов (в отличие от кислорода, образующегося в солнечном ветре). А значит, изучая лунный реголит, можно попытаться получить информацию об атмосфере древней Земли. Луна может служить своего рода капсулой времени, хранящей химические свидетельства земной истории.

Пока ученые довольствуются образцами, доставленными на Землю десятилетия назад. Их не так много, и за это время они, разумеется, немного деградировали. Но сегодняшняя "лунная гонка" позволяет надеяться, что скоро на спутнике нашей планеты появится еще больше аппаратов, а со временем – даже постоянная база. И вот тогда, изучая грунт Луны, мы сможем лучше понимать, чем дышали земные динозавры.

Хотя…