Russische Wissenschaftler haben zusammen mit ihren amerikanischen Kollegen herausgefunden, woher die Staub-Plasma-Wolke kommt, die den Mond umgibt und sich mehrere hundert Kilometer über ihm erstreckt. Nach Überprüfung der theoretischen Berechnungen und experimentellen Daten kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass es sich höchstwahrscheinlich um Materie handelt, die infolge des Sturzes von Mini-Asteroiden - Meteoroiden - von der Mondoberfläche aufstieg. Artikel im Journal of Physics: Konferenzreihe.
Der interplanetare Raum des Sonnensystems ist mit Staubpartikeln gefüllt, die im Plasma der Ionosphären und Magnetosphären von Planeten in der Nähe von kosmischen Körpern vorhanden sind, die keine eigene Atmosphäre haben. Es gibt keinen Staub nur auf der Sonne und in ihrer unmittelbaren Umgebung aufgrund der hohen Temperaturen.
„Während der Weltraummissionen des Vermessers und des Apollo-Raumfahrzeugs zum Mond stellten Wissenschaftler fest, dass das Sonnenlicht in der Terminatorregion (der Grenze zwischen der beleuchteten und der dunklen Hälfte des Himmelskörpers) gestreut wird, was wiederum zur Bildung von Monddämmerungen und Luftschlangen (langgestreckt hell) führt helmartige Strukturen mit offener Oberseite, die sich über der Oberfläche eines Himmelskörpers bilden, - ca. Indikator. Ru) über der Oberfläche, obwohl keine Atmosphäre vorhanden ist, sagt einer der Autoren der Studie Sergey Popel von der Higher School of Economics und dem IKI. - Lichtstreuung tritt höchstwahrscheinlich an geladenen Staubpartikeln auf, deren Quelle die Oberfläche des Mondes ist. Während der sowjetischen Expeditionen Luna-19 und Luna-22 wurden indirekte Beweise für die Existenz einer Mondplasmastaubwolke erhalten."
In ihrer Arbeit berücksichtigen die Autoren so weit wie möglich die Tatsache, dass sich über dem Mond eine Plasma-Staubwolke gebildet hat, weil Meteoroiden auf die Mondoberfläche treffen, dh Körper sind deutlich kleiner als Asteroiden, aber viel mehr Staub. Die auf der Grundlage dieser Theorie erhaltenen Daten entsprechen den Ergebnissen experimenteller Studien, die im Rahmen der amerikanischen LADEE-Mission durchgeführt wurden (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, ein Forscher der Mondatmosphäre und der staubigen Umgebung, - ca. Indikator. Ru).
Um den Mond herum befindet sich in einem Radius von mehreren hundert Kilometern eine Staubwolke von Submikrongröße. Die Astronomen führten die Eigenschaften des Staubes mit dem LDEX-Stoßionisationsstaubsensor durch, der die direkte Erfassung von Staubpartikeln in der Umlaufbahn des Raumfahrzeugs ermöglicht. Der Zweck des Experiments bestand darin, die Verteilung der Staubpartikel in Höhe, Größe und Konzentration über verschiedene Teile der Mondoberfläche zu bestimmen. Die während des LADEE-Experiments erhaltenen Daten gaben den Anstoß, die zuvor begonnenen theoretischen Studien fortzusetzen. Die Spezialisten konnten ihre Berechnungen mit experimentellen Daten vergleichen. Es stellte sich heraus, dass sie sich insbesondere einig sind, dass dies die Bewegungsgeschwindigkeit der Partikel und ihre Konzentration betrifft.
„Die Partikelkonzentration einer staubigen Plasmawolke in unseren Berechnungen widerspricht nicht den experimentellen Daten. Ein kontinuierlicher Strom von Meteoroiden fällt auf die Oberfläche des Mondes: Mikron, Millimetergröße, erklärt Sergey Popel. - Daher wird eine Substanz praktisch kontinuierlich von der Oberfläche ausgestoßen, ein Teil davon befindet sich in geschmolzenem Zustand. Über der Mondoberfläche erstrecken sich flüssige Schmelztropfen und verfestigen sich infolge der Wechselwirkung insbesondere mit Elektronen und Ionen des Sonnenwinds sowie mit Sonnenstrahlung elektrisch. Einige Teilchen verlassen den Mond und fliegen in den Weltraum. Und diese Partikel über der Mondoberfläche, die nicht genügend Geschwindigkeit hatten, bilden eine Plasma-Staubwolke."
Während der LADEE-Experimente stellten Astronomen fest, dass die Staubkonzentration abrupt ansteigt, wenn einige der jährlichen Meteorschauer mit dem Mond interagieren. Dieser Effekt war besonders deutlich während des Hochgeschwindigkeits-Meteoritenschauers der Geminiden. All dies bestätigt den Zusammenhang zwischen den Prozessen der Bildung einer Staubwolke und Kollisionen von Meteoroiden mit der Mondoberfläche. Theorien, die besagen, dass Staubpartikel aufgrund elektrostatischer Prozesse über die Mondoberfläche aufsteigen, beispielsweise das sogenannte Brunnenmodell, können nicht erklären, warum Staub in große Höhen aufsteigt und dementsprechend eine Plasma-Staubwolke entsteht.
Die Autoren der Arbeit fügen hinzu, dass mehr Forschung erforderlich sein wird. Bisher wird ein einfaches Modell vorgestellt, das verbessert werden muss. Insbesondere müssen Berechnungen unter Berücksichtigung des Oberflächenreliefs durchgeführt werden, wodurch die Partikel unter verschiedenen Winkeln aufsteigen. In naher Zukunft ist geplant, Mondmissionen in Russland zu starten. Dies sind Luna-25 und Luna-27, die mit Geräten ausgestattet sein werden, die Staub in der Nähe der Mondoberfläche untersuchen. Möglicherweise werden theoretische Berechnungen unter Berücksichtigung neuer experimenteller Daten ergänzt.
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