Ученые определили два ключевых процесса для поддержания атмосферы Луны

Ученые обнаружили, что два процесса поддерживают тонкую атмосферу Луны, но один из них оказывает более существенное влияние.

Луна выглядит как безатмосферный камень, вращающийся вокруг Земли. Хотя дышать на нем невозможно, у него тонкая атмосфера. Ученые смогли раскрыть ее формирование благодаря образцам почвы, доставленным астронавтами миссий "Аполлон".

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Тонкая атмосфера Луны была обнаружена еще во время миссий "Аполлон" (1969-1972 годы), когда NASA отправляло астронавтов на спутник Земли. В течение десятилетий ученые пытались определить основной процесс, ответственный за создание и поддержание этой атмосферы. Ранее считалось, что главную роль играют частицы солнечного ветра, бомбящие поверхность Луны. Однако новое исследование показало, что солнечный ветер играет роль, но не является основным фактором.

По мнению ученых, тонкая атмосфера Луны должна постоянно восстанавливаться, поскольку ее атомы регулярно выбрасываются в космос из-за низкой гравитации спутника. Два основных процесса, которые обеспечивают это восстановление, — это испарение, вызванное ударами метеоритов по поверхности Луны, и происходящее ионное распыление, когда солнечный ветер, заряженные частицы с Солнца, бомбардируют поверхность Луны.

Тонкая атмосфера Луны требует постоянного пополнения и поддержания из-за того, что ее атомы выбрасываются в космос из-за низкой гравитации спутника. Основные процессы, отвечающие за восстановление атмосферы, — это испарение, вызванное ударами метеоритов по поверхности Луны, и возникающее ионное распыление, когда заряженные частицы Солнца, известные как солнечный ветер, бомбят поверхность Луны.

Авторы исследования установили, что оба процесса – испарение от метеоритов и ионное распыление от солнечного ветра – способствуют поддержанию атмосферы Луны. Для этого ученые проанализировали образцы лунного грунта из миссий "Аполлон", выделив калий и рубидий, легко испаряемые обоими указанными процессами.

Астрономы обнаружили, что в лунной почве преобладают тяжелые изотопы калия и рубидия, что свидетельствует о преобладании испарения от ударов метеоритов в формировании атмосферы Луны. Ученые оценивают, что 70% атмосферы созданы ударами метеоритов, а 30% солнечным ветром. Таким образом, уже более 4 млрд. лет атмосфера Луны в основном поддерживается за счет ударов космических камней, которые вызывают испарение лунного материала и обеспечивают постоянное обновление атмосферы.