Магнитное поле объясняет особенности лунной поверхности

Светлые узоры на поверхности луны. (кликните картинку для увеличения)

Светлые узоры на поверхности луны. (кликните картинку для увеличения)

24.08.2012 (14:38)
Просмотров: 3819
Рейтинг: 1.33
Голосов: 3

Теги:
луна, спутник, поле, ветер, солнце, магнитосфера,
Естественные науки >> Физика






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
В течение многих десятилетий ученые пытались разгадать тайну светлых узоров на поверхности Луны. В своей последней работе исследователи из Великобритании представили новые доказательства того, что ответственность за подобные орнаменты несут локализованные возмущения магнитного поля на поверхности спутника Земли. Для подтверждения этого предположения в опубликованной работе ученые комбинировали данные, полученные в ходе наблюдений, с постулатами теории плазмы и уменьшенным лабораторным экспериментом. По их мнению, помимо разрешения задачи, будоражившей научные умы в течение длительного времени, новая теория поможет разработке систем защиты кораблей и астронавтов от солнечных бурь во время длительных путешествий в космическом пространстве.

В ходе астрономических наблюдений на поверхности Луны было обнаружено более десятка странных тонких светлых узоров, как кажется, не связанных с местной топографией и сильно выделяющихся на поверхности более темного грунта. Масштабы этих узоров огромны – до 100 километров, но до сегодняшнего дня не существовало приемлемого объяснения, откуда они появились.

Изыскания показали, что каждый светлый узор отмечает местонахождение магнитной аномалии, т.е. миниатюрного «пузыря» из силовых линий магнитного поля на Лунной поверхности. Поэтому одна из теорий предполагала, что эти магнитные аномалии (происхождение которых, к слову, также является загадкой) могут каким-то образом защищать области пространства, которые они охватывают, от воздействия внешних «погодных» условий, в то время как остальная поверхность Луны темнеет под воздействием солнечного ветра. Но при ближайшем рассмотрении этой теории становится понятно, что магнитносфера такого масштаба напрямую не может экранировать все частицы из солнечного ветра, как это делает магнитосфера Земли.

В своей последней работе группа ученых из Rutherford Appleton Laboratory (RAL, Великобритании) выдвинула предположение о том, что появление светлых пятен обусловлено взаимодействием магнитного поля с солнечным ветром. В результате этого взаимодействия тяжелые положительные ионы солнечного ветра проходят через магнитное поле, в то время как легкие электроны отклоняются от своей траектории. Это разделение положительных и отрицательных зарядов порождает электрическое поле, направленное из магнитной аномалии. Хотя это поле само по себе отклоняет положительные ионы, порождающее его разделение зарядов все же сохраняется, т.к. некоторые из ионов проникают внутрь магнитной аномалии, пускай и на небольшое расстояние. Именно электрическое поле, по мнению ученых, выступает своего рода «зонтом» для области вокруг магнитной аномалии. Таким образом, за миллионы лет бомбардировки частицами солнечного ветра, области вокруг этого «зонта» потемнели, а в районе магнитной аномалии грунт остался светлым.

Данный сценарий был разработан ранее, но предыдущая попытка смоделировать его в теории выглядела не достаточно убедительно. Как поясняют сами ученые, это было связано с тем, что моделирование «идеальных» условий достаточно сложно соотнести с результатами реальных наблюдений. Теперь же к исследованиям была привлечена созданная ранее лабораторная модель лунной магнитной аномалии. С помощью современной установки Plasma Wind Tunnel, расположенной в RAL, ученые имитировали солнечный ветер с потоком протонов и электронов около 1 см шириной. Как и следовало из теории, помещенная в область действия этого солнечного ветра магнитная аномалия создала куполообразное электрическое поле вокруг своего источника, отклоняя частицы потока. Причем, толщина этой оболочки полностью соответствовала теоретическим предсказаниям. Это подтверждает, что подобные механизмы (но в ином масштабе) работают и на Луне.

Работа ученых была опубликована в журнале Physical Review Letters. Сами исследователи считают, что следующим шагом должна стать разработка экрана, защищающего космонавтов и оборудование от солнечного ветра в космическом пространстве, работающая по тем же принципам.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100