Mjesec nema atmosferu kakvu poznajemo na Zemlji. Umjesto toga, oko njega lebdi jedva primjetna ljuska atoma i molekula, takozvana egzosfera. Znanstvenici su desetljećima vjerovali da su njezin glavni izvor čestice solarnog vjetra koje bombardiraju površinu Mjeseca. No nova analiza stvarnih uzoraka s Mjeseca sada pokazuje da je ta pretpostavka bila znatno preuveličana.
Porozna površina mijenja sve
Tim s Tehničkog sveučilišta u Beču (TU Wien) analizirao je učinke solarnog vjetra na stvarne uzorke Mjesečevog regolita, kamenja i prašine koje je prikupila NASA-ina misija Apollo 16. Korištenjem naprednih mjernih uređaja i trodimenzionalnih računalnih simulacija, istraživači su došli do zaključka: površina Mjeseca nije ni glatka ni ravna kako su to prethodni modeli pretpostavljali, a upravo ta pogrešna pretpostavka dovela je do precijenjenih rezultata.
“Izlaznost čestica koje se oslobađaju pri udaru iona iz solarnog vjetra je i do deset puta manja od prethodnih procjena,” objašnjava voditelj istraživanja prof. Friedrich Aumayr s Instituta za primijenjenu fiziku. Porozna, lomljiva i nepravilna struktura regolita jednostavno apsorbira veći dio energije dolaznih čestica, sprječavajući ih da izbace atome u svemir.
Ključni alat u ovom istraživanju bio je kristalni mikrovaga posebno osmišljena za detekciju ekstremno sitnih gubitaka mase. Tom tehnologijom mjerena je točna količina materijala koji nestaje s površine regolita kad je izložen bombardiranju ionima, simulirajući učinke solarnog vjetra.
Istovremeno, istraživači su proveli računalne simulacije na superračunalu Vienna Scientific Clustera. Prvi put su u model uvrstili i stvarnu geometriju te poroznost površine Mjeseca. Rezultat: većina iona pri udaru ostaje zarobljena u mikroskopskim šupljinama regolita i gubi energiju dok se odbija unutar porozne površine, umjesto da izbaci atome u svemir.
Micrometeoriti ipak glavni izvor
Iako novi rezultati ne isključuju utjecaj solarnog vjetra na egzosferu, jasno pokazuju da je taj utjecaj znatno manji nego što se do sada vjerovalo. Štoviše, podaci se slažu s nedavnom studijom u časopisu Science Advances, koja je na temelju izotopne analize uzoraka Apolla zaključila da su mikrometeoritski udari tijekom milijardi godina glavni izvor Mjesečeve egzosfere.
“A sada imamo eksperimentalne dokaze iz sasvim druge metodologije koji potvrđuju isti zaključak,” dodaje Aumayr.
Ovi nalazi dolaze u ključnom trenutku, jer NASA-in program Artemis predviđa višestruke misije na Mjesec, s ciljem izgradnje stalne baze. Detaljno razumijevanje površinskih procesa, poput erozije izazvane solarnim vjetrom, bit će ključno za planiranje infrastrukture i korištenje lokalnih resursa.
Slično vrijedi i za ESA-inu i JAXA-inu misiju BepiColombo, koja se približava Merkuru i planira prva izravna mjerenja njegove egzosfere. Usporedba između Mjeseca i Merkura zahtijevat će precizne modele interakcije solarnog vjetra i površinskog materijala, upravo ono što TU Wien sada nudi.
Studija, objavljena u časopisu Communications Earth & Environment.
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
