Астрономия

Исследование показало, что солнечный ветер воздействует на видимую и обратную стороны Луны с разной силой. Первые в истории образцы грунта с обратной стороны спутника Земли показали: на дальней стороне потоки солнечных частиц проникают значительно глубже и обладают большей энергией, чем на ближней.

Астрофизики из Института геологии и геофизики Китайской академии наук изучили концентрацию и состав инертных газов (гелия, неона, аргона, криптона и ксенона), накопленных в лунном грунте. Материалы с поверхности спутника Земли добыла автоматическая станция «Чанъэ-6», которая в 2024 году впервые в истории забрала лунный грунт, почти два килограмма, с обратной стороны Луны и успешно доставила их на Землю.

Из-за отсутствия на Луне атмосферы и собственного магнитного поля ее грунт миллиарды лет сохранял следы солнечной «бомбардировки». Сравнение образцов с разных сторон Луны подтвердило, что солнечные частицы в дальнем полушарии проникают глубже и сильнее меняют состав газа в грунте.

Причиной такой разницы оказалась защитная роль нашей планеты. У нее есть мощное магнитное поле (магнитосфера), которое отклоняет частицы космической радиации от их исходной траектории. Вращаясь вокруг Земли, Луна частично попадает в магнитосферу и ее защитную «буферную зону». Когда поток солнечного ветра влетает в эту зону, магнитное поле Земли снижает его скорость примерно в два раза — с обычных 400 до 200 километров в секунду. В результате частицы теряют энергию и уже не могут врезаться в лунную поверхность с прежней силой.

Сильнее всего солнечные частицы тормозят с видимой стороны Луны (так как она ближайшая к Земле), после чего застревают в самых верхних слоях грунта. В то же время обратная сторона нашего естественного спутника, всегда направленная в открытый космос, подвергается прямому и максимальному воздействию незаторможенного солнечного потока.

Результаты исследования опубликовал журнале Nature Geoscience. По оценкам авторов, видимая сторона Луны проводит под защитой магнитосферы примерно 25% всего времени, поэтому четверть долетающего до нее солнечного ветра оказывается приторможенной. Обратная же сторона такой защиты не получает вовсе и постоянно находится под максимальным воздействием солнечного ветра.

Открытие не только объясняет разницу лунной поверхности в разных полушариях спутника, но и открывает перед астрофизиками новые горизонты для исследований. Изучая газы в лунном грунте, ученые рассчитывают восстановить древнюю историю взаимодействия Солнца, Земли и Луны, а также узнать, как менялось магнитное поле нашей планеты на протяжении миллиардов лет.