Με το Φεγγάρι ως το πιο εξέχον αντικείμενο στο νυχτερινό ουρανό και μια σημαντική πηγή ενός αόρατου τραβήγματος που δημιουργεί παλίρροιες στον ωκεανό, πολλοί αρχαίοι πολιτισμοί πίστευαν ότι θα μπορούσε επίσης να επηρεάσει την υγεία ή την κατάσταση του νου μας - η λέξη «τρέλα» έχει την προέλευσή της σε αυτό πίστη. Τώρα, ένας ισχυρός συνδυασμός διαστημικών σκαφών και προσομοιώσεων υπολογιστών αποκαλύπτει ότι το φεγγάρι έχει πράγματι μια εκτεταμένη, αόρατη επιρροή - όχι σε εμάς, αλλά στον Ήλιο, ή πιο συγκεκριμένα στον ηλιακό άνεμο.
Ο ηλιακός άνεμος είναι ένα λεπτό ρεύμα ηλεκτρικού αγώγιμου αερίου που ονομάζεται πλάσμα που διοχετεύεται συνεχώς από την επιφάνεια του Ήλιου προς όλες τις κατευθύνσεις με περίπου ένα εκατομμύριο μίλια την ώρα. Όταν ένας ιδιαίτερα γρήγορος, πυκνός ή ταραχώδης ηλιακός άνεμος χτυπά το μαγνητικό πεδίο της Γης, μπορεί να δημιουργήσει μαγνητικές και ακτινοβολίες που μπορούν να διαταράξουν τους δορυφόρους, τα δίκτυα ισχύος και τα συστήματα επικοινωνίας. Η μαγνητική «φούσκα» που περιβάλλει τη Γη σπρώχνει και πάλι τον ηλιακό άνεμο, δημιουργώντας ένα κλονισμό δέκα χιλιάδων μιλίων κατά μήκος της ημέρας της Γης, όπου ο ηλιακός άνεμος χτυπά στο μαγνητικό πεδίο και επιβραδύνεται απότομα από υπερηχητική σε υποηχητική ταχύτητα.
Σε αντίθεση με τη Γη, η Σελήνη δεν περιβάλλεται από ένα παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο. «Θεωρήθηκε ότι ο ηλιακός άνεμος συντρίβει στην σεληνιακή επιφάνεια χωρίς καμία προειδοποίηση ή« ώθηση πίσω »στον ηλιακό άνεμο», λέει ο Δρ Andrew Poppe του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ. Πρόσφατα, ωστόσο, ένας διεθνής στόλος διαστημικού σκάφους σε σεληνιακή τροχιά εντόπισε σημάδια της παρουσίας της Σελήνης «ανάντη» στον ηλιακό άνεμο. «Έχουμε δει δέσμες ηλεκτρονίων και σιντριβάνια ιόντων στην πλευρά της Σελήνης», λέει ο Δρ Jasper Halekas, επίσης από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ.
Αυτά τα φαινόμενα έχουν δει μέχρι 10.000 χιλιόμετρα (6.214 μίλια) πάνω από τη Σελήνη και δημιουργούν ένα είδος αναταραχής στον ηλιακό άνεμο μπροστά από τη Σελήνη, προκαλώντας λεπτές αλλαγές στην κατεύθυνση και την πυκνότητα του ηλιακού ανέμου. Οι δέσμες ηλεκτρονίων πρωτοεμφανίστηκαν από την αποστολή Lunar Prospector της NASA, ενώ η ιαπωνική αποστολή Kaguya, η κινεζική αποστολή Chang'e και η ινδική αποστολή Chandrayaan είδαν όλα τα λοφώματα ιόντων σε χαμηλά υψόμετρα. Η αποστολή ARTEMIS της NASA έχει επίσης δει τόσο τις δέσμες ηλεκτρονίων όσο και τα λοφία ιόντων, καθώς και τα πρόσφατα αναγνωρισμένα ηλεκτρομαγνητικά και ηλεκτροστατικά κύματα στο πλάσμα μπροστά από τη Σελήνη, σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις από το φεγγάρι. «Με το ARTEMIS, μπορούμε να δούμε τον δακτύλιο του πλάσματος και να κουνάμε λίγο, εκπληκτικά μακριά από τη Σελήνη», λέει ο Halekas. Το ARTEMIS σημαίνει «Επιτάχυνση, επανασύνδεση, αναταράξεις και ηλεκτροδυναμική της αλληλεπίδρασης της Σελήνης με τον Ήλιο».
«Μια ανάντη ταραχώδης περιοχή που ονομάζεται« foreshock »ήταν από καιρό γνωστό ότι υπάρχει πριν από το σοκ της γης, αλλά η ανακάλυψη ενός παρόμοιου ταραχώδους στρώματος στο φεγγάρι είναι μια έκπληξη», δήλωσε ο Δρ William Farrell από το Goddard Space Flight Center της NASA. στο Greenbelt, ο κ. Farrell είναι επικεφαλής της δυναμικής απόκρισης του NASA Lunar Science Institute of the Environment At the Moon (DREAM), το οποίο συνέβαλε στην έρευνα.
Οι προσομοιώσεις με υπολογιστή βοηθούν στην εξήγηση αυτών των παρατηρήσεων δείχνοντας ότι ένα πολύπλοκο ηλεκτρικό πεδίο κοντά στη σεληνιακή επιφάνεια δημιουργείται από το φως του ήλιου και τη ροή του ηλιακού ανέμου. Η προσομοίωση αποκαλύπτει ότι αυτό το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να παράγει δέσμες ηλεκτρονίων επιταχύνοντας ηλεκτρόνια που εκτοξεύονται από επιφανειακό υλικό από ηλιακό υπεριώδες φως. Επίσης, οι σχετικές προσομοιώσεις δείχνουν ότι όταν τα ιόντα στον ηλιακό άνεμο συγκρούονται με αρχαία, «ορυκτά» μαγνητικά πεδία σε ορισμένες περιοχές της σεληνιακής επιφάνειας, ανακλώνται πίσω στο διάστημα με διάχυτο, σχήμα σιντριβανιού. Αυτά τα ιόντα είναι ως επί το πλείστον τα θετικά φορτισμένα ιόντα (πρωτόνια) ατόμων υδρογόνου, το πιο κοινό στοιχείο στον ηλιακό άνεμο.
«Είναι αξιοσημείωτο ότι τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που απέχουν μόλις λίγα μέτρα από τη σεληνιακή επιφάνεια μπορούν να προκαλέσουν την αναταραχή που βλέπουμε χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά», λέει ο Poppe. Όταν εκτίθενται σε ηλιακούς ανέμους, άλλα φεγγάρια και αστεροειδείς στο ηλιακό σύστημα θα πρέπει να έχουν αυτό το ταραχώδες στρώμα και στις πλευρές της ημέρας, σύμφωνα με την ομάδα.
«Η ανακάλυψη περισσότερων για αυτό το στρώμα θα ενισχύσει την κατανόησή μας για τη Σελήνη και ενδεχομένως άλλα σώματα, διότι επιτρέπει στις πληροφορίες σχετικά με τις συνθήκες που βρίσκονται πολύ κοντά στην επιφάνεια να εξαπλωθούν σε μεγάλες αποστάσεις, οπότε ένα διαστημικό σκάφος θα αποκτήσει τη δυνατότητα να εξερευνήσει σχεδόν αυτά τα αντικείμενα όταν είναι πραγματικά πολύ μακριά », είπε ο Χαλέκας.
Η έρευνα περιγράφεται σε μια σειρά έξι δημοσιεύσεων που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα από την Poppe, Halekas και τους συναδέλφους τους στη NASA Goddard, U.C. Μπέρκλεϊ, ΗΠΑ Το Λος Άντζελες και το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder in Geophysical Research Letters και το Journal of Geophysical Research. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Lunar Science Institute της NASA, το οποίο διευθύνεται στο Κέντρο Έρευνας Ames της NASA, στο Moffett Field, στην Καλιφόρνια και επιβλέπει το σεληνιακό επιστημονικό κέντρο DREAM.
