Образцы лунного грунта, впервые доставленные с обратной стороны спутника китайской миссией «Чанъэ-6», доказали, что полушария Луны по-разному подвергаются воздействию солнечного ветра. Разница вызвана влиянием магнитосферы Земли, которая частично экранирует видимую сторону. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Солнечный ветер – постоянный поток заряженных частиц от Солнца – напрямую бомбардирует лунную поверхность, так как у спутника нет плотной атмосферы и глобального магнитного поля. Лунный реголит (грунт) на протяжении миллиардов лет накапливал следы этого воздействия, в том числе инертные газы – гелий, неон и аргон. Их изотопный состав служит надёжным маркером интенсивности облучения.
До миссии «Чанъэ-6» учёные располагали только образцами с видимой стороны Луны, что не позволяло напрямую сравнить оба полушария. Китайский аппарат доставил почти два грамма реголита из бассейна Южный полюс – Эйткен, и это впервые дало возможность провести такое сравнение.
Исследователи из Китайской академии наук проанализировали состав инертных газов в доставленных пробах. Они обнаружили, что соотношение изотопов неона в грунте с обратной стороны значительно ниже, чем в образцах с видимой. Это указывает на то, что там происходит более интенсивное изотопное фракционирование, характерное для более сильного воздействия солнечного ветра.
Анализ криптона и ксенона подтвердил эти выводы. При нагревании образцов с обратной стороны ксенон высвобождался в основном при высоких температурах. В пробах с видимой стороны газ выделялся как при низких, так и при высоких температурах. Такая разница говорит о том, что на обратной стороне частицы солнечного ветра проникали в реголит глубже, а значит, обладали большей энергией.
Различия объясняются тем, что Луна на своей орбите периодически проходит через область, где магнитосфера Земли замедляет солнечный ветер с 400 до примерно 200 км/с. Под воздействие этого ослабленного потока попадает в основном видимая сторона Луны. Обратная сторона всегда остаётся открытой для прямого, невозмущённого солнечного ветра. По оценкам учёных, около четверти времени место посадки миссии «Чанъэ-5» на видимой стороне находилось под влиянием замедленного потока.
Таким образом, пробы с обратной стороны Луны стали первым прямым доказательством того, что магнитосфера Земли регулирует скорость частиц солнечного ветра, достигающих её спутника. Исследователи полагают, что инертные газы в лунном грунте могут помочь восстановить историю магнитосферы нашей планеты и понять, как она менялась в далёком прошлом.
