Магнитные аномалии защитили лед в полярных кратерах Луны от разрушения
Планетологи выяснили, что магнитные аномалии в районе южного полюса Луны способны защищать залежи водяного льда в кратерах от разрушения потоком солнечного ветра, отклоняя ионы. Такой вывод был сделан в ходе картирования магнитных аномалий в районе южного полюса Луны по данным наблюдений магнитометра орбитального аппарата Kaguya. Доклад по результатам работы был представлен на 53-й Лунной и планетарной научной конференции (LPSC).
Полярные области Луны представляют для астрономов большой интерес, так как Солнце никогда не поднимается над краями многих из расположенных в них кратеров, из-за чего температура внутри кратеров поддерживается на уровне до -250 градусов Цельсия. Благодаря этому кратеры становятся холодными ловушками и способны сохранять водяной лед, признаки наличия которого уже находили орбитальные аппараты LRO и «Чандраян-1». Это делает полярные области Луны привлекательной целью для планирования исследовательских миссий, в том числе и пилотируемых, а также строительства лунных баз.
С одной стороны, ионная бомбардировка частицами солнечного ветра может способствовать пополнению запасов летучих веществ на Луне — водород из солнечного ветра способен реагировать с лунным кислородом с образованием гидроксила. С другой стороны, процесс ионного распыления является одним из нескольких существенных механизмов потерь для водяного льда в постоянно затененных областях вблизи полюсов Луны. Ранее исследования по оценке потока водорода солнечного ветра, попадающего на поверхность южнополярных лунных кратеров, учитывали только влияние топографии местности, не принимая во внимание наличие значительных магнитных аномалий в этом районе, которые способны отклонять ионы.
Группа планетологов во главе с Лоном Худом (Lon Hood) из Университета Аризоны опубликовала результаты картирования магнитных аномалий в районе южного полюса Луны, используя данные наблюдений магнитометра орбитального аппарата Kaguya, которые были собраны на высоте 30 километров от поверхности Луны. Для того чтобы составить наиболее точные карты, ученые вначале строили карты отдельных областей путем выбора только лучших данных измерений магнитометра (наименьшая высота с наименьшим уровнем загрязнения внешним полем), а затем объединяли их для создания более крупной карты.
Ученые определили, что умеренные магнитные аномалии присутствуют, как минимум, над двумя постоянно затененными кратерами вблизи южного полюса Луны. Хотя напряженность магнитного поля этих аномалий (и лунных магнитных аномалий в целом) слишком мала, чтобы защитить людей от космического излучения, она достаточна для защиты водяного льда в кратерах от ионной бомбардировки солнечным ветром. Амплитуды величины поля аномалий на высоте 30 километров составляют около двух нанотесла, что меньше, чем амплитуды крупнейших лунных аномалий, которые сильно отклоняют ионы (например, восемь нанотесла для региона Рейнер Гамма) Тем не менее, из-за очень малого угла падения ионов вблизи лунных полюсов аномалии могут быть очень эффективными для снижения потока ионов на поверхность Луны. Оценки величины магнитного поля на поверхности Луны в этих областях дают значение выше ста нанотесла. Таким образом, будущие исследования по оценке потока водорода солнечного ветра в областях постоянно затененных кратеров должны учитывать наличие магнитных аномалий помимо топографии местности.
Ранее мы рассказывали о том, что в ходе предстоящего возвращения человека на Луну в XXI веке астронавты NASA попытаются доставить образцы лунного льда на Землю.
Александр Войтюк
Его смогут увидеть с поверхности Марса и будущие астронавты
Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter первого этапа европейско-российской программы «ЭкзоМарс» впервые зарегистрировал в верхней атмосфере Марса ночное свечение молекулярного кислорода. Оно поможет оценить плотность атомов кислорода и ее динамику в средней атмосфере Марса и будет видно будущим астронавтам, оказавшимся на планете. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy. Мезосфера Венеры и Марса до сих пор плохо изучена, поскольку данных наблюдений мало и согласовать их с текущими теоретическими моделями глобальной циркуляции удается плохо. Ученых интересует состав, характер течений и динамика мезосфер, чтобы лучше понимать структуру атмосфер планет земной группы и то, почему они по-разному эволюционируют. Разобраться в процессах в верхних слоях атмосфер планет можно при помощи наблюдений за различными свечениями. Например, излучение молекулярного кислорода в полосах Герцберга наблюдалось на ночной стороне Земли, замечалось на ночной стороне Венеры, но еще не наблюдалось на Марсе, для которого может выступать маркером меридионального переноса атомов кислорода между полушариями и нисходящего атмосферного потока в полярных регионах планеты зимой. Группа планетологов во главе с Жан-Клодом Жераром (Jean-Claude Gérard) из Льежского университета сообщила, что впервые обнаружила ночное свечение кислорода в атмосфере Марса при помощи спектрометра NOMAD, установленного на борту орбитального аппарата Trace Gas Orbiter. Наблюдения велись в период с марта 2020 года по октябрь 2022 года. Свечение кислорода в полосах Герцберга II было замечено на нескольких орбитах, на длинах волн от 400 до 600 нанометров, и наблюдается на высотах от 34 до 66 километров. Излучение, в основном, исходит из области на высотах 35-59 километров, с пиком на высоте 42 километра. Возникает оно, по мнению ученых, при рекомбинации атомов кислорода, возникших на высоте около 70 километров в летнем полушарии планеты при фотодиссоциации молекул углекислого газа, которые затем переносятся при помощи ячейки Хэдли в высокие широты Марса, где царит зима. Ученые также отмечают, что ночное свечение кислорода, обладающее зеленоватым цветом, будет доступно для наблюдений невооруженным глазом с поверхности Марса или с околомарсианской орбиты во время полярной зимы. Ранее мы рассказывали о том, как станция Al Amal открыла новый вид сияний на Марсе.
