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