В лабораторних умовах. Сонячний вітер допоміг пояснити утворення води на Місяці

Про це пише видання Interesting Engineering.

Науковці з Georgia Tech піддали ільменіт — мінерал, поширений як на Землі, так і на Місяці — дії штучно створеного сонячного вітру. У результаті утворилося нанофазне залізо — дуже дрібні металеві частинки, які часто знаходять у місячному ґрунті та вважають однією з головних ознак космічного вивітрювання.

Читайте также: Кількість miltech-вакансій в Україні за рік зросла втричі — це максимум за всю історію

Раніше вчені знали, що поверхню Місяця змінюють як удари мікрометеоритів, так і сонячний вітер. Однак було незрозуміло, який із цих процесів має більший вплив. Нові результати показали, що сам лише сонячний вітер здатен створювати деякі мікроскопічні структури, які спостерігаються у справжніх місячних зразках.

Дослідження провели аспірант-фізик Рошан Тріведі та нещодавній випускник докторантури Адвік Віра в межах Центру дослідження місячного середовища та летких речовин(CLEVER), який працює за підтримки NASA та пов’язаний із цілями програми Artemis.

За допомогою вакуумної камери, що імітує умови сонячного вітру, дослідники обробили зразки ільменіту зарядженими частинками, а потім вивчили їх за допомогою високоточної електронної мікроскопії.

Експеримент дозволив відтворити наслідки тисячоліть впливу сонячного вітру в контрольованих лабораторних умовах.

На поверхні мінералу вчені зафіксували утворення нанофазного заліза та характерних обідків, схожих на ті, що виникають на Місяці внаслідок космічного вивітрювання.

За словами Тріведі, подібні експерименти з опроміненням проводять уже багато років, але раніше результати не вдавалося досліджувати з такою деталізацією.

Читайте также: Для складних жестів. У MIT створили ультразвуковий браслет, який допоможе навчати роботів рухам людської руки

Науковці вважають, що можливість відтворювати такі процеси в лабораторії допоможе краще зрозуміти, як різні ділянки Місяця змінювалися з часом, а також точніше аналізувати дані орбітальних спостережень.

Дослідження також може допомогти відповісти на одне з ключових питань місячної науки — як на Місяці утворюється вода.

Під час експериментів дослідники виявили, що сонячний вітер створює в структурі мінералу дрібні порожнини. Саме в них водень, принесений сонячним вітром, потенційно може взаємодіяти з киснем, який міститься в місячних мінералах.

Професор фізики Філліп Ферст пояснив, що вода могла б стати важливим ресурсом для людей, які працюватимуть на Місяці, але науковців насамперед цікавить питання її походження. За його словами, сонячний вітер є одним із можливих механізмів, адже його протони постачають водень для молекул води, тоді як кисень уже присутній у місячних породах.

Дослідники зазначають, що можливість моделювати різні періоди впливу сонячного вітру допоможе майбутнім роботам детальніше вивчити зв’язок між місячними мінералами, сонячним вітром та утворенням води.

Адвік Віра додав, що отримані в лабораторії результати виявилися дуже схожими на реальні місячні зразки.

Читайте также: Битви добіблійних часів. Археологи виявили 4000-річні докази війни в стародавній Месопотамії