Крошечные наночастицы железа, в отличие от тех, которые встречаются в природе на Земле, есть почти повсюду на Луне, и ученые пытаются понять, почему.

Новое исследование, проведенное докторантом Университета Северной Аризоны Кристианом Дж. Тай Удовичичем в сотрудничестве с доцентом Кристофером Эдвардсом, оба из отдела астрономии и планетологии НАУ, выявило важные подсказки, которые помогут понять удивительно активную лунную поверхность.

Работа ученых была опубликована в Geophysical Research Letters.

Ученые обнаружили, что солнечное излучение может быть более важным источником лунных наночастиц железа, чем считалось ранее. Удары астероидов и солнечная радиация влияют на Луну уникальным образом, потому что ей не хватает защитного магнитного поля и атмосферы, которые защищают нас здесь, на Земле. И астероиды, и солнечная радиация разрушают лунные породы и почву, образуя наночастицы железа (некоторые меньше, некоторые больше), которые можно обнаружить с помощью инструментов на спутниках, вращающихся вокруг Луны.

В исследовании использовались данные космических аппаратов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), чтобы понять, как быстро с течением времени образуются наночастицы железа на Луне.

«Мы долгое время думали, что солнечный ветер имеет небольшое влияние на эволюцию лунной поверхности, хотя на самом деле это может быть самый важный процесс, производящий наночастицы железа. Так как железо поглощает много света, очень небольшое количество этих частиц можно обнаружить очень издалека, что делает их отличным индикатором изменений на Луне», — сказал Тай Удовичич.

Удивительно, но более мелкие наночастицы железа, казалось, образовывались с той же скоростью, что и радиационные повреждения в образцах, возвращенных с миссий Аполлон на Луну, что является намеком на то, что Солнце оказывает сильное влияние на их формирование.

«Когда я впервые увидел рядом данные образцов Apollo и наши спутниковые данные, я был шокирован. Это исследование показывает, что солнечная радиация может иметь гораздо большее влияние на активные изменения на Луне, чем считалось ранее, не только затемняя ее поверхность, но и может создать небольшое количество воды, пригодное для использования в будущих миссиях», — отметил Тай Удовичич.

Поскольку NASA готовится высадить первую женщину и следующего мужчину на поверхность Луны к 2024 году в рамках миссии Artemis, понимание условий солнечного излучения и возможных ресурсов на Луне имеет решающее значение.

В своей будущей работе, недавно получившей грант NASA Future Investigators in Space Science and Technology (FINESST), Тай Удовичич планирует расширить свое целевое исследование на всю Луну, но также хочет поближе взглянуть на таинственные лунные водовороты, одна из которых была недавно выбранный в качестве посадочной площадки для будущего марсохода Lunar Vertex. Он также изучает лунную температуру и стабильность водяного льда, чтобы проинформировать о будущих миссиях.

«Эта работа помогает нам понять с высоты птичьего полета, как поверхность Луны изменяется с течением времени. Хотя нам еще предстоит многому научиться, мы хотим убедиться, что, когда мы вернемся на Луну, эти миссии будут поддерживаться лучшими доступными науками. Это самое захватывающее время для лунного ученого с самого конца. эпохи Аполлона в 70-х», — сказал Тай Удовичич.