Ученые в лаборатории воспроизвели воздействие солнечного ветра на лунный грунт

Поверхность Луны кажется неподвижной, но на микроскопическом уровне она постоянно меняется. В нее врезаются мелкие метеороиды, а поток частиц от Солнца постепенно перестраивает верхний слой реголита. Этот процесс называют космическим выветриванием.

Один из его признаков — нанофазное железо: крошечные металлические частицы, которые образуются в лунных минералах. Они влияют на то, как поверхность отражает свет, поэтому данные орбитальных аппаратов приходится читать с поправкой на степень выветривания. Но до сих пор было не до конца ясно, какой вклад в этот процесс вносит именно солнечный ветер.

Чтобы проверить это, ученые взяли ильменит — минерал, который встречается и на Земле, и на Луне, — и поместили его в вакуумную камеру. Там образец облучали искусственным аналогом солнечного ветра, а затем изучали с помощью электронной микроскопии высокого разрешения.

Эксперимент показал, что солнечный ветер способен создавать нанофазное железо сам по себе. Изменения, которые наблюдали исследователи, оказались похожи на следы космического выветривания в настоящих образцах лунного грунта, доставленных миссиями «Аполлон». То есть в лаборатории минерал изменился так, как если бы он тысячи лет находился под действием солнечного ветра на Луне.

Работа также касается вопроса о воде на Луне. Солнечный ветер приносит водород, а кислород уже есть в лунных минералах. В облученном ильмените появились микроскопические пустоты — возможные места, где водород может соединяться с кислородом и участвовать в образовании молекул воды.

В этом материале рассказываем, чем опасна лунная пыль и как ее могут использовать будущие миссии на Луне.

На обложке генерация ProКосмос