ดวงจันทร์มีความน่าสนใจมากขึ้นตลอดเวลา! แต่ตอนนี้มาพร้อมกับข่าวที่“ น่าตกใจ” ว่าการสำรวจหลุมอุกกาบาตอาจจะยากกว่าและอันตรายกว่าที่คิดไว้ การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าเมื่อลมสุริยะไหลผ่านสิ่งกีดขวางตามธรรมชาติบนดวงจันทร์เช่นขอบหลุมอุกกาบาตที่เสาหลุมอุกกาบาตอาจถูกเรียกเก็บเงินนับร้อยโวลต์ “ โดยสรุปสิ่งที่เราพบคือหลุมอุกกาบาตเป็นสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าที่ผิดปกติมากและโดยเฉพาะอย่างยิ่งอาจมีการชาร์จพื้นผิวขนาดใหญ่ที่ด้านล่างของหลุมอุกกาบาตเหล่านี้” วิลเลียมฟาร์เรลจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดกล่าว การวิจัยใหม่เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของดวงจันทร์
การปฐมนิเทศของดวงจันทร์ไปยังดวงอาทิตย์ทำให้ก้นหลุมอุกกาบาตอยู่ในเงามืดถาวรทำให้อุณหภูมิต่ำกว่า 400 องศาฟาเรนไฮต์ที่อุณหภูมิต่ำกว่านั้นเย็นพอที่จะเก็บวัสดุระเหยเช่นน้ำได้นานนับพันล้านปี และแน่นอนว่าทรัพยากรใด ๆ ที่อาจอยู่ในหลุมอุกกาบาตเหล่านี้เป็นที่สนใจของนักสำรวจในอนาคตหากนักบินอวกาศกลับไปยังดวงจันทร์
[/ คำอธิบาย]
“ อย่างไรก็ตามงานวิจัยของเราชี้ให้เห็นว่านอกเหนือจากความหนาวเย็นที่ชั่วร้ายนักสำรวจและหุ่นยนต์ที่ก้นหลุมอุกกาบาตขั้วโลกอาจต้องต่อสู้กับสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าที่ซับซ้อนเช่นกันซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อเคมีพื้นผิวการปล่อยไฟฟ้าสถิตและการเกาะติดฝุ่น Farrell ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมดรีมดวงจันทร์ - โครงการ Dynamic Response of the Environment at the moon (DREAM) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Lunar Science Institute ของนาซ่ากล่าว
ลมสุริยะไหลลงสู่หลุมอุกกาบาตสามารถกัดกร่อนผิวซึ่งมีผลต่อโมเลกุลของน้ำที่เพิ่งค้นพบ การคายประจุไฟฟ้าสถิตอาจทำให้อุปกรณ์ที่ไวต่อความรู้สึกสั้นในขณะที่ฝุ่นของดวงจันทร์ที่เหนียวและมีฤทธิ์กัดกร่อนมากสามารถใส่ชุดอวกาศและอาจเป็นอันตรายหากติดตามภายในยานอวกาศและสูดดมเป็นเวลานาน
ลมสุริยะเป็นก๊าซบาง ๆ ของส่วนประกอบที่มีประจุไฟฟ้าของอะตอมซึ่งเป็นอิเล็กตรอนที่มีประจุลบและไอออนที่มีประจุลบซึ่งจะพัดจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์สู่อวกาศอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากดวงจันทร์เอียงเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ลมสุริยะจึงไหลไปตามพื้นผิวดวงจันทร์เกือบเกือบแนวนอนที่เสาและตามภูมิภาคที่มีการเปลี่ยนวันเป็นคืนเรียกว่าเทอร์มิเนเตอร์
นักวิจัยได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ขึ้นเพื่อค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อลมสุริยะไหลผ่านขอบปล่องภูเขาไฟ พวกเขาค้นพบว่าในบางวิธีลมสุริยะมีลักษณะเหมือนลมบนโลก - ไหลลงสู่หุบเขาลึกและพื้นปล่องภูเขาไฟ องค์ประกอบของอิเล็คตรอน - อิออนคู่ของลมสุริยะนั้นอาจสร้างประจุไฟฟ้าที่ผิดปกติที่ด้านข้างของภูเขาหรือผนังปล่องภูเขาไฟ นั่นคือด้านในของขอบตรงด้านล่างกระแสลมสุริยะ
เนื่องจากอิเล็กตรอนมีน้ำหนักเบากว่าอิออนมากกว่า 1,000 เท่าอิเล็กตรอนที่เบากว่าในลมสุริยะจึงพุ่งเข้าสู่ปล่องภูเขาไฟหรือหุบเขาที่อยู่ด้านหน้าของไอออนหนักทำให้เกิดพื้นที่ที่มีประจุลบภายในปล่องภูเขาไฟ ในที่สุดไอออนก็จะถูกจับขึ้นมา แต่จะตกลงไปในปล่องที่ความเข้มข้นต่ำกว่าอิเล็กตรอนอย่างต่อเนื่อง ความไม่สมดุลในปล่องภูเขาไฟนี้ทำให้ผนังด้านในและพื้นมีประจุไฟฟ้าลบ การคำนวณแสดงให้เห็นว่าเอฟเฟ็กต์การแยกอิเล็กตรอน / ไอออนนั้นรุนแรงที่สุดบนขอบปล่องภูเขาไฟ - ตามผนังปล่องภูเขาไฟด้านในและที่พื้นปล่องภูเขาไฟที่ใกล้ที่สุดกับกระแสลมสุริยะ ตามขอบด้านในนี้ไอออนหนักจะมีความยากลำบากมากที่สุดในการขึ้นสู่พื้นผิว เมื่อเทียบกับอิเลคตรอนพวกมันทำตัวเหมือนรถเทรลเลอร์ที่ดิ้นรนไล่ตามมอเตอร์ไซค์ พวกเขาไม่สามารถเลี้ยวโค้งบนยอดเขาได้อย่างคมชัดเท่าอิเล็กตรอน
“ อิเล็กตรอนก่อตัวเป็นเมฆอิเล็กตรอนบนขอบปล่องภูเขาไฟและผนังปล่องภูเขาไฟซึ่งสามารถสร้างประจุลบขนาดใหญ่ผิดปกติจำนวนสองร้อยโวลต์เมื่อเทียบกับลมสุริยะหนาแน่นที่ไหลผ่านด้านบน” ฟาร์เรลกล่าว
ประจุลบตามขอบลมที่พัดผ่านนี้จะไม่สร้างขึ้นเรื่อย ๆ ในที่สุดแรงดึงดูดระหว่างพื้นที่ที่มีประจุลบกับประจุบวกในลมสุริยะจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติอื่น ๆ ทีมเชื่อว่าแหล่งหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับปัจจุบันนี้อาจมีฝุ่นที่มีประจุลบซึ่งถูกผลักออกจากพื้นผิวที่มีประจุลบได้รับแรงลอยและไหลออกจากพื้นที่ที่มีประจุสูงนี้ “ นักบินอวกาศอพอลโลในหน่วยคำสั่งการโคจรเห็นรังสีจาง ๆ บนขอบฟ้าดวงจันทร์ในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นที่อาจมีแสงกระจัดกระจายจากฝุ่นที่อยู่ในระบบไฟฟ้า” ฟาร์เรลกล่าว “ นอกจากนี้ภารกิจอพอลโล 17 ยังลงจอดในสถานที่คล้ายกับสภาพแวดล้อมของปล่องภูเขาไฟ - หุบเขาทอรัส - ลิทโทรว์ การทดลองของดวงจันทร์และอุกกาบาตอุกกาบาตจากอพอลโล 17 มนุษย์ได้ตรวจพบผลกระทบจากฝุ่นที่จุดผ่านแดนซึ่งลมสุริยะเกือบจะไหลในแนวนอนคล้ายกับสถานการณ์เหนือหลุมอุกกาบาต”
“ งานสำคัญนี้โดยดร. ฟาร์เรลล์และทีมของเขาเป็นหลักฐานเพิ่มเติมว่ามุมมองของเราบนดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา” Gregory Schmidt รองผู้อำนวยการสถาบันวิทยาศาสตร์ NASA Lunar ที่ศูนย์วิจัย Ames “ มันมีสภาพแวดล้อมที่มีพลวัตรและน่าหลงใหลที่เราเพิ่งเริ่มเข้าใจ”
ขั้นตอนต่อไปสำหรับทีมประกอบด้วยโมเดลคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น “ เราต้องการพัฒนาแบบจำลองสามมิติเต็มรูปแบบเพื่อตรวจสอบผลกระทบของการขยายตัวของลมสุริยะรอบขอบของภูเขา ตอนนี้เราตรวจสอบการขยายตัวในแนวตั้ง แต่เราต้องการทราบว่าเกิดอะไรขึ้นในแนวนอน” ฟาร์เรลกล่าว เร็วเท่าปี 2555 องค์การนาซ่าจะเปิดตัวภารกิจ Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) ที่จะโคจรรอบดวงจันทร์และสามารถมองหาการไหลของฝุ่นที่คาดการณ์โดยการวิจัยของทีม
การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวันที่ 24 มีนาคมในวารสารการวิจัยธรณีฟิสิกส์
ที่มา: NLSI
