Резкие температурные перепады формируют асимметричное пылевое облако Луны, согласно новым данным

Планетологи пролили свет на динамический процесс, который активно формирует ближайшее окружение Луны: образование асимметричной завесы из пыли, окутывающей естественный спутник Земли. Новое исследование, опубликованное в издании «Journal of Geophysical Research: Planets», утверждает, что это неравномерное распределение поднятой лунной пыли является прямым следствием резкого теплового контраста между освещенным Солнцем и теневым полушариями Луны. Примечательно, что наибольшая концентрация пыли наблюдается именно на той стороне, которая постоянно обращена к Солнцу.

Поверхность Луны покрыта тонким слоем реголита, который непрерывно подвергается воздействию микрометеоритов. Ранее существовало предположение, что неравномерность пылевой оболочки связана с траекториями падения конкретных метеоритных потоков, которые чаще поражают дневную сторону. Однако текущее исследование смещает акцент на колоссальный температурный градиент, существующий на лунном ландшафте. Дневные температуры здесь значительно превышают земные показатели, в то время как ночная сторона погружается в леденящий холод, который в четыре раза ниже, чем средняя температура в Антарктиде. Разница между этими двумя крайностями составляет ошеломляющие 285 градусов Цельсия.

Ученые провели моделирование падения микрометеоритов, используя две ключевые температурные отметки, отражающие средние условия: 112 градусов Цельсия для лунного дня и минус 183 градуса Цельсия для ночи. Результаты симуляций выявили критическую связь между плотностью поверхности и выбросом пыли. Удары по более плотным участкам, содержащим крупные валуны, генерируют более мощные шлейфы, что позволяет предположить, что плотность лунной коры можно картировать, наблюдая за этими пылевыми образованиями. Важно отметить, что удары метеоритов по дневной стороне выбрасывали на 6–8 процентов больше твердых частиц, чем те, что происходили на ночной стороне.

Именно интенсивный нагрев в течение лунного дня обеспечивает необходимую энергию для возникновения этой диспропорции. Пыль, образующаяся в таких экстремальных условиях, обладает достаточной кинетической энергией, чтобы подняться на орбитальные высоты, простирающиеся на несколько километров над поверхностью. Это явление эффективно объясняет наблюдаемый избыток пылевых частиц на стороне, обращенной к Солнцу. Понимание этого феномена открывает новый взгляд на динамику лунной поверхности и имеет серьезные последствия для будущих космических миссий за пределами Земли.

Изучение механики этого пылевого облака теперь рассматривается как обязательный шаг для обеспечения долгосрочной жизнеспособности операций в окололунном пространстве. Постоянное взаимодействие между солнечной энергией и поверхностным материалом создает операционные проблемы для любого аппарата, который перемещается или находится на орбите вокруг Луны. В качестве примера активного международного сотрудничества можно привести тот факт, что Китай инициировал переговоры с NASA для разработки протоколов, направленных на снижение потенциальных опасностей, связанных с орбитальным мусором, возникающим в результате этих поверхностных взаимодействий. Это подчеркивает единый подход к управлению общим космическим пространством.