Vzorky z Chang´e-6 poskytují starověký záznam o odvrácené straně Měsíce

Vzorky získané čínskou misí Chang'e-6 odhalují mnoho o odvrácené straně Měsíce. Studium těchto vzorků hornin a regolitu nejen osvětluje geologickou historii odvrácené strany, která se liší od historie přivrácené strany, ale také to, jak obě poloviny Měsíce odlišně interagovaly s kosmickým počasím. V podstatě stejně jako přivrácená strana, byla i odvrácená strana Měsíce bombardována částicemi slunečního větru, ale různými rychlostmi a energiemi.

Před těmito studiemi nedostatek vzorků z odvrácené strany bránil přímým experimentům s rozdíly v interakci slunečního větru mezi oběma hemisférami. V nedávné studii tým z Ústavu geologie a geofyziky (IGG) Čínské akademie věd (CAS) odhalil, že za tento rozdíl je zodpovědná zemská magnetosféra. Zjištění poskytují nový vhled do dynamiky Slunce a systému Země-Měsíc, které se v lunárním regolitu zachovaly po miliardy let.

Od svého vzniku (zhruba před 4,5 miliardami let) jsou Země a Měsíc bombardovány slunečním větrem, což je nepřetržitý proud plazmy sestávající převážně z protonů a elektronů. Zemská magnetosféra a atmosféra brání většině těchto částic dosáhnout povrchu a směrují je k pólům, kde způsobují polární záře. Na Měsíci, tělese bez atmosféry a magnetosféry, tyto částice dosahují povrchu a zanechávají své stopy v lunárním regolitu.

V důsledku toho si lunární regolit zachoval záznam o tomto bombardování ve formě těkavých látek pocházejících ze slunečního větru, včetně vzácných plynů: helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe) a radon (Rn). Tyto prvky jsou velmi spolehlivými indikátory obohacení slunečním větrem a poskytují přirozený záznam tohoto starobylého procesu. Díky čínské misi Chang'e-6, která dopravila na Zemi 1 935 gramů regolitu z pánve Jižní pól-Aitken, mohou vědci alespoň přímo srovnávat obohacení slunečním větrem na přivrácené a odvrácené straně Měsíce.

Pro svou studii, publikovanou v Nature Geoscience, provedl tým CAS izotopové sledování vzácných plynů v těchto vzorcích, přičemž určil koncentrace a izotopové složení He, Ne, Ar, Kr a Xe. Výsledky ukázaly, že izotopové složení Ne je velmi odlišné, s poměrem 20Ne/22Ne podstatně nižším než poměr naměřený v mnoha vzorcích z přivrácené strany Měsíce, které byly dovezeny při misích Apollo.

Tento poměr se navíc blíží teoretickému složení očekávanému po silném obohacení slunečním větrem, což naznačuje, že odvrácená strana byla bombardována větším množstvím. Tým si také všiml rozdílů mezi přivrácenou a odvrácenou stranou u Kr a Xe. Při zahřívání vzorků se Xe uvolňoval převážně při vysokých teplotách, což vedlo k jedinému vrcholu uvolňování. To je v kontrastu se vzorky získanými misí Chang'e-5 z oblasti Oceanus Procellarum na přivrácené straně Měsíce.

Po zahřátí tyto vzorky vykazovaly zřetelný vzorec uvolňování s dvojitým vrcholem při nízkých i vysokých teplotách. To naznačuje, že ionty slunečního větru pronikly mnohem hlouběji do regolitu na odvrácené straně, což zase naznačuje, že odvrácená strana byla vystavena částicím s vyšší energií. Tým připisuje tento rozdíl magnetickému plášti Země, nárazníkové zóně kolem magnetosféry, kterou Měsíc pravidelně prochází. Když se Měsíc nachází uvnitř pláště, okolní sluneční vítr se zpomalí ze 400 km/s na přibližně 200 km/s.

Tento pomalejší sluneční vítr se vyskytuje primárně na přivrácené straně, což má za následek mělčí implantaci. Odvrácená strana, která je trvale odvrácena od Země, zůstává přímo vystavena nabitým částicím ze Slunce, které tomuto zpomalení nepodléhají. Tyto výsledky poskytují první přímý empirický důkaz o tom, jak sluneční vítr interaguje s regolitem na odvrácené straně Měsíce a potvrzují vliv zemské magnetosféry na změnu rychlosti. Tyto efekty jsou trvale zachovány v lunárním regolitu a poskytují archiv minulých interakcí mezi zemskou magnetosférou a slunečním větrem.

Zjištění také ukazují, že interakce v systému Slunce-Země-Měsíc jsou složitější, než se dříve myslelo. Dále poskytují okno do starověké dynamiky, která řídí kosmické počasí a systém Země-Měsíc.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/change-6-samples-reveal-how-earth-slows-solar-wind-striking-moons-near-side a https://english.cas.cn/newsroom/cas-in-media/202607/t20260716_1178504.shtml

autor: František Martinek