Принято считать, что Луна не имеет атмосферы в классическом понимании. Однако специалисты выделяют у спутника Земли так называемую экзосферу, которая очень тонким слоем располагается над поверхностью Луны. В новом исследовании ученые из Массачусетского технологического института выявили основной механизм, который подпитывает экзосферу. Это падающие на Луну метеориты.
Спутнику Земли примерно 4,5 миллиарда лет. На заре существования Солнечной системы Луна часто подвергалась бомбардировкам крупных метеоритов. Сейчас падения больших космических камней стали более редкими. Однако более мелкие частицы продолжают интенсивно падать на поверхность Луны. В результате ударов часть материала из грунта испаряется и формирует экзосферу.
Есть еще один механизм, который за это отвечает, — ионное распыление. Оно возникает, когда частицы солнечного ветра ударяют по атомам на поверхности Луны. Часть из них выбивается, тоже участвуя в формировании экзосферы. В своем исследовании авторы работы попытались сопоставить эти процессы, чтобы понять, какой из них играет главенствующую роль.
Для этого ученые взяли несколько образцов лунного грунта и оценили содержание в нем разных изотопов калия и рубидия. Эти элементы легко выбиваются с поверхности Луны в результате метеоритной бомбардировки и в результате ионного распыления. Но калий и рубидий имеют и легкие, и тяжелые изотопы.
В результате метеоритной бомбардировки выбиваются тяжелые изотопы, которые постепенно оседают обратно на поверхность. А в результате ионного распыления «выдуваются» более легкие изотопы, и они покидают Луну. Таким образом, соотношение легких и тяжелых изотопов калия и рубидия позволяет оценить, какой механизм их испарял.
Так ученым удалось выяснить, что экзосфера Луны на 70% формируется благодаря бомбардировкам метеоритами, а 30% — за счет ионного распыления. Отметим, что ранее на Луне удалось обнаружить природный графен.
