ยานอวกาศ Interstellar Boundary Explorer (IBEX) ของนาซ่าได้ทำการสังเกตการณ์ครั้งแรกของอะตอมไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วที่มาจากดวงจันทร์ตามทศวรรษแห่งการเก็งกำไรและค้นหาการมีอยู่ IBEX ได้เปิดตัวเมื่อเดือนตุลาคมที่ผ่านมาโดยมีภารกิจในการสร้างภาพและทำแผนที่การโต้ตอบแบบไดนามิกที่เกิดจากลมสุริยะที่ร้อนระอุเข้ามาในอวกาศที่เย็นยะเยือก แต่ในขณะที่ทีม IBEX รับหน้าที่ยานอวกาศพวกเขาค้นพบกระแสของอะตอมไฮโดรเจนเป็นกลางที่เกิดจากลมสุริยะกระจายออกไปจากพื้นผิวของดวงจันทร์
เครื่องตรวจจับที่ทำการค้นพบที่เรียกว่า IBEX-Hi ได้รับการออกแบบและสร้างโดยสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้และห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอสเพื่อวัดอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 0.5 ล้านถึง 2.5 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง
“ หลังจากที่เราเปิด IBEX- สวัสดีดวงจันทร์ก็ปรากฏขึ้นผ่านมุมมองของมันและพวกมันอยู่ที่นั่น” ดร. เดวิดเจแม็คโคมาสนักวิจัยหลักของ IBEX และรองผู้ช่วยรองประธานด้านวิทยาศาสตร์อวกาศ Swri และ ส่วนวิศวกรรมซึ่งเครื่องตรวจจับอนุภาค IBEX-Hi ถูกสร้างขึ้นเป็นหลัก “ เครื่องมือสว่างขึ้นพร้อมกับสัญญาณที่ชัดเจนของอะตอมที่เป็นกลางที่ตรวจจับได้ในขณะที่มันส่องกลับจากดวงจันทร์”
ลมสุริยะซึ่งเป็นกระแสที่มีประจุเหนือเสียงของอนุภาคที่มีประจุซึ่งไหลออกมาจากดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ออกสู่อวกาศในทุกทิศทางด้วยความเร็วประมาณหนึ่งล้านไมล์ต่อชั่วโมง สนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งของโลกป้องกันโลกของเราจากลมสุริยะ ดวงจันทร์ซึ่งมีสนามแม่เหล็กค่อนข้างอ่อนไม่มีการป้องกันเช่นนี้ทำให้ลมสุริยะปะทะกับด้านที่ดวงอาทิตย์ขึ้นของดวงจันทร์
จากจุดได้เปรียบในวงโคจรของโลกสูง IBEX เห็นประมาณครึ่งหนึ่งของดวงจันทร์ - หนึ่งในสี่ของมันมืดและหันหน้าไปทางกลางคืน (ห่างจากดวงอาทิตย์) ในขณะที่อีกไตรมาสหันหน้าไปทางดวงอาทิตย์ อนุภาคลมสุริยะส่งผลกระทบเฉพาะกลางวันเท่านั้นซึ่งส่วนใหญ่จะถูกฝังอยู่ในพื้นผิวดวงจันทร์ในขณะที่บางส่วนกระจายออกไปในทิศทางที่แตกต่างกัน อะตอมที่กระจัดกระจายส่วนใหญ่จะกลายเป็นอะตอมที่เป็นกลางในกระบวนการสะท้อนนี้โดยรับอิเล็กตรอนจากพื้นผิวดวงจันทร์
ทีม IBEX ประมาณการว่าเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ของไอออนลมสุริยะสะท้อนออกไปทางด้านทิศตะวันตกของดวงจันทร์เป็นอะตอมที่เป็นกลางในขณะที่อีก 90 เปอร์เซ็นต์ที่เหลือนั้นฝังอยู่ในพื้นผิวดวงจันทร์ ลักษณะของพื้นผิวดวงจันทร์เช่นฝุ่นหลุมอุกกาบาตและหินมีบทบาทในการกำหนดเปอร์เซ็นต์ของอนุภาคที่ฝังตัวและเปอร์เซ็นต์ของอนุภาคที่เป็นกลางเช่นเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของมันที่กระจาย
McComas กล่าวว่าผลลัพธ์ยังแสดงให้เห็นถึงกระบวนการรีไซเคิลที่ดำเนินการโดยอนุภาคทั่วทั้งระบบสุริยะและอื่น ๆ ลมสุริยะและอนุภาคที่มีประจุอื่น ๆ นั้นจะส่งผลกระทบกับฝุ่นละอองและวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าเมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านอวกาศซึ่งมันจะกระจายกลับและถูกนำกลับมาเป็นอะตอมที่เป็นกลาง อะตอมเหล่านี้สามารถเดินทางในระยะทางไกลก่อนที่จะหลุดออกจากอิเล็กตรอนกลายเป็นไอออนและกระบวนการที่ซับซ้อนจะเริ่มขึ้นอีกครั้ง
กระบวนการกระจัดกระจายและการทำให้เป็นกลางรวมกันที่ตรวจพบที่ดวงจันทร์นั้นมีความหมายสำหรับการโต้ตอบกับวัตถุในระบบสุริยะเช่นดาวเคราะห์น้อยวัตถุแถบไคเปอร์และดวงจันทร์อื่น ๆ ปฏิสัมพันธ์ของพื้นผิวพลาสมาที่เกิดขึ้นภายในเนบิวลาโปรโตเทลลาร์ซึ่งเป็นพื้นที่ของดาวเคราะห์และดาวฤกษ์เช่นเดียวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่น
ภารกิจหลักของ IBEX คือการสังเกตและทำแผนที่การปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นที่ขอบของระบบสุริยจักรวาลซึ่งลมสุริยะนับล้านไมล์ต่อชั่วโมงวิ่งเข้าไปในวัสดุระหว่างดวงดาวจากส่วนที่เหลือของกาแลคซี ยานอวกาศมีเครื่องตรวจจับอะตอมที่เป็นกลางและละเอียดอ่อนที่สุดที่เคยบินไปในอวกาศช่วยให้นักวิจัยไม่เพียง แต่วัดพลังงานอนุภาค แต่ยังเพื่อให้ได้ภาพที่แม่นยำว่ามาจากไหน
และยานอวกาศก็เพิ่งเริ่มต้น ในช่วงปลายฤดูร้อนทีมจะปล่อยแผนที่ท้องฟ้ารอบแรกของยานอวกาศซึ่งแสดงกระบวนการที่มีพลังซึ่งเกิดขึ้นที่ขอบของระบบสุริยะ ทีมจะไม่แสดงความคิดเห็นจนกว่าภาพจะเสร็จสมบูรณ์ แต่ McComas บอกว่า“ มันดูไม่เหมือนโมเดลใด ๆ เลย”
การวิจัยได้รับการเผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร จดหมายงานวิจัยธรณีฟิสิกส์.
ที่มา: สถาบันวิจัยภาคตะวันตกเฉียงใต้
