Księżycowe kratery pod prądem?

Czterdzieści lat po lądowaniu ludzi na Księżycu nasz satelita wciąż pozostaje mało zbadany, a ostatnio wręcz regularnie nas zadziwia. Wszystko to dlatego, że nareszcie zabrano się za systematyczne i porządne jego badanie. Nie tak dawno potwierdziły się doniesienia o sporej ilości wykrytej wody w księżycowym gruncie oraz że głębokie kratery mogą być prawdziwymi rezerwuarami wody. Teraz okazuje się, że najprawdopodobniej w polarnych kraterach Księżyca znajduje się... elektryczność.

Przypomnijmy, że za powstawanie cząsteczek wody w księżycowej glebie miałyby być odpowiedzialne reakcje powodowane przez wiatr słoneczny - czyli rozrzedzony, ale nieustanny strumień cząstek: protonów i elektronów, emitowany przez Słońce. Ten sam wiatr słoneczny prawdopodobnie powoduje powstawanie w księżycowych kraterach ładunków elektrycznych, które mogą sięgać setek volt.

Księżyc jest ustawiony względem Słońca w ten sposób, że wiatr słoneczny przepływa nad biegunowymi kraterami, ocierając się o ich krawędzie. Komputerowe symulacje pokazują, że taki strumień cząstek zachowuje się podobnie, jak zwykły ziemski wiatr: załamuje się na krawędziach i „zawiewa" do środka dolin i głębokich kraterów, sięgając ich dna. Różnie jednak zachowują się cząstki słonecznego wiatru, wielokrotnie lżejsze elektrony docierają w większości do dna i przeciwległej ściany krateru, przekazując im swój ujemny ładunek elektryczny. Dodatnio naładowane protony są znacznie cięższe i nie zmieniają tak bardzo kierunku lotu; wpadają do wewnątrz znacznie rzadziej, co powoduje nierównowagę i powstawanie na wewnętrznych ścianach krateru silnego ładunku elektrostatycznego. Wg symulacji najsilniejszy ładunek powstaje po zawietrznej stronie krateru.

Oczywiście taki ładunek nie gromadzi się w nieskończoność. W końcu oddziaływanie ujemnego ładunku z dodatnimi cząstkami wiatru słonecznego spowoduje przepływ prądu i rozładowanie napięcia. Przewodnikiem dla takiego przepływu może być naładowany ujemnie i unoszący się księżycowy pył. Odkrycie to może wyjaśnić niektóre zjawiska widziane przez astronautów programu Apollo. Orbitujący w Module Dowodzenia widzieli delikatne rozbłyski światła na księżycowym horyzoncie podczas wschodu Słońca. Pozostawione w dolinie Taurus-Littrow przez misję Apollo 17 instrumenty Lunar Ejecta i Meteorite Experiment rejestrowały uderzenia pyłu podczas przekraczania linii terminatora (kiedy wiatr słoneczny wieje poziomo ponad gruntem), które mogły być spowodowane takim właśnie rozładowywaniem się ładunków.

Kiedy wreszcie ponowna misja załogowa na Księżyc dojdzie do skutku, takie zgromadzone w kraterach i dolinach ładunki elektryczne mogą być niebezpieczne dla elektronicznego wyposażenia, a być może nawet ludzi. Dlatego konieczne jest ich wcześniejsze zbadanie. W najbliższym czasie naukowcy biorący udział w projekcie Dynamic Response of the Environment at the Moon (DREAM) z NASA Lunar Science Institute chcą przeprowadzić dokładniejsze, trójwymiarowe symulacje efektu „elektryzowania się" kraterów i dowiedzieć się dokładniej, jak rozłożenie ładunków przebiega w rzeczywistości.

Księżyc wiatr słoneczny kratery ładunek elektryczny