Небольшие порции земного воздуха ежедневно попадают в межпланетное пространство и оттуда на Луну. Японские ученые нашли эти земные атомы кислорода в лунных грунтах. Свое открытие они опубликовали в журнале Nature Astronomy, пишет Science.
Луну постоянно бомбардируют на высокой скорости сильно заряженные атомы, принадлежащие солнечному ветру. Это происходит большую часть каждого месяца. И только пять дней в месяц Луну защищает от солнечного ветра земная магнитосфера, которая оказывается близко со спутником. В этот период вместо солнечных частиц Луну бомбардируют частицы земные, как показал космохимик Кентаро Терада (Kentaro Terada) из Университета Осаки в Японии.
В 2008 году датчики на борту японского лунного аппарата «Kaguya» зафиксировали сильное изменение в ионах кислорода, которые соударялись с аппаратом извне, во время этого узкого пятидневного окна. Эти ионы двигались на более низкой скорости, чем частицы солнечного ветра, демонстрирующие только положительный заряд. Эти ионы зафиксированы как раз в то время, когда земная магнитосфера заблокировала солнечный ветер. Все эти факторы говорят о том, что ионы кислорода имеют земное происхождение, полагают авторы статьи.
Во время каждого выброса кислорода через каждый квадратный сантиметр датчика аппарата проходили примерно 26 тысяч ионов в секунду.
Ученые предположили, что земные ионы кислорода образовались в озоновом слое атмосферы, где определенная длина волны солнечного света разрывает озон на молекулы кислорода и отдельные атомы. Позже эти отдельные атомы двигаются к верхним слоям атмосферы и далее в космос.
Происхождение этих атомов может объяснить давнюю загадку некоторых кусков лунного грунта, доставленных астронавтами «Аполло». У нескольких образцов пропорции кислорода-17 и кислород-18 оказались выше нормы, если сравнивать с распространенной во Вселенной формой кислорода — О-16. Ранее, другие исследователи, показали, что общие пропорции изотопов кислорода в озоновом слое также склоняются в сторону превышения средних концентраций О-17 и О-18.
«Никто еще не дал удовлетворительного объяснения, как такие аномалии могут возникнуть в лунном грунте», — цитирует издание Махеша Ананда (Mahesh Anand), космохимика Открытого университета в США.
Результаты статьи могут быть важны и по другой причине, объяснил Филипп Эскубет (Philippe Escoubet), физик плазмы из Европейского космического агентства (ЕКА) в Нордуик (Голландия). Эскубет с коллегами проанализировали информацию, собранную группой спутников ЕКА, проходящих по петлеобразным орбитам Земли почти одну треть пути к Луне. «Мы заметили эти ионы кислорода, но у нас не было достаточно данных, чтобы понять, где в земной атмосфере они могли возникнуть», — сказал Эскубет. Теперь он, также как и другие ученые, могут лучше понять процессы, проходящие в атмосфере Земли и ближайшем космосе.
К примеру, Эскубет полагает что он сможет посмотреть на данные с орбитальных спутников Земли, собранные в тоже время, что и данные аппарата «Kaguya», и понять, есть ли у них тоже отклонения в однозарядных ионах кислорода, идущих с Земли. Такие исследования позволят создать более совершенные модели атмосферной химии, происходящей на очень больших высотах на границах космоса.
Ранее ученые из Чикагского университета установили, что материал Земли и Луны обладают сходными изотопными характеристиками, что говорит об их происхождении из похожих материалов.
[Иллюстрация: следы на Луне, оставленные астронавтом Аланом Бином, 1969 год. NASA]
