Odkryto dziwny proces kształtujący atmosferę Księżyca. Nie tego się spodziewano
Naukowcy od dziesięcioleci zastanawiali się, skąd bierze się niezwykle cienka atmosfera Księżyca. Teraz w końcu ujawniono prawdę. Okazało się, że stoją za nią setki, jak nie tysiące mikrokatastrof.
Nie każdy o tym wie, ale Księżyc posiada własną atmosferę. Jest ona niezwykle cienka i składa się m.in. z helu, neonu, wodoru, radonu, polonu, argonu, tlenu, metanu, azotu i tlenków węgla. Do tej pory jedynie spekulowano, co może być głównym procesem odpowiedzialnym za kreowanie księżycowej atmosfery. Teraz naukowcy w końcu się tego dowiedzieli.
Specjaliści z MIT i University of Chicago w swoich badaniach stwierdzili, że głównym czynnikiem odpowiedzialnym za wytwarzanie atmosfery księżycowej jest tzw. parowanie uderzeniowe. Pojęcie nie jest nowe, zostało zaproponowane już kilka lat temu, jednakże do tej pory nie było wiadomo, w jakim zakresie proces ten odpowiada za tworzenie się atmosfery.
W swoich analizach posłużyli się próbkami gleby księżycowej pobranej przez astronautów podczas misji Apollo. Okazało się, że w ciągu 4,5 mld lat powierzchnia Srebrnego Globu była nieustannie bombardowana, początkowo przez dużych rozmiarów asteroidy, potem zaś przez mniejsze ciała kosmiczne i "mikrometeoryty".
Nieustające bombardowanie "wzburza" regolit, zaś same uderzenia doprowadzają do odparowania poszczególnych atomów z gleby. Część z nich zostaje wyrzucona w przestrzeń kosmiczną, zaś część z nich pozostaje zawieszona nad powierzchnią, tworząc atmosferę. Kolejne "mikrokatastrofy" stale uzupełniają tę warstwę.
Jak mówi dr Nicole Nie z MIT: - Dajemy jednoznaczną odpowiedź, że parowanie pochodzące z uderzeń meteorytów jest dominującym procesem, który tworzy atmosferę Księżyca. Księżyc ma prawie 4,5 miliarda lat i przez ten czas jego powierzchnia była nieustannie bombardowana meteorytami. Wykazaliśmy, że ostatecznie cienka atmosfera osiąga stan stacjonarny, ponieważ jest stale uzupełniana przez małe uderzenia na całym Srebrnym Globie.
W trakcie badań naukowcy odnaleźli w glebie księżycowej ciężkie izotopy potasu i rubidu. Dzięki czemu można było określić ilościowy stosunek ciężkich do lekkich izotopów tych pierwiastków. Zauważono ubytek lżejszych form, co doprowadziło do wniosku, że lotne izotopy tych pierwiastków "odrywają" się wskutek uderzeń meteorytów, współtworząc atmosferę Księżyca. Badacze obliczyli, że za 70 proc. księżycowej atmosfery odpowiada parowanie uderzeniowe, zaś za 30 proc. rozpylanie jonów.
- Odkrycie tak subtelnego efektu jest niezwykłe. Udokumentowano to dzięki innowacyjnemu pomysłowi połączenia pomiarów izotopów potasu i rubidu wraz z ostrożnym, ilościowym modelowaniem - mówi dr Justin Hu z Uniwersytetu Cambridge.
Dodaje: - To odkrycie wykracza poza zrozumienie historii Księżyca, ponieważ takie procesy mogą zachodzić i mogą być bardziej znaczące na innych księżycach i planetoidach, które są przedmiotem wielu planowanych misji kosmicznych.
Jak podsumowuje dr Nie: - Bez tych próbek z misji Apollo nie bylibyśmy w stanie uzyskać precyzyjnych danych i dokonać pomiarów ilościowych, aby zrozumieć rzeczy bardziej szczegółowo. To dla nas ważne, aby przywieźć próbki z Księżyca i innych ciał planetarnych, abyśmy mogli narysować wyraźniejsze obrazy powstawania i ewolucji Układu Słonecznego.
Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Science Advances.
***
Co myślisz o pracy redakcji Geekweeka? Oceń nas! Twoje zdanie ma dla nas znaczenie.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
