Hochenergetische Elektronen in einem Plasmaschweif um die Erde verändern den Mond und, was noch interessanter ist, scheinen Wasser auf der Mondoberfläche entstehen zu lassen.
Die neuen Erkenntnisse eines Forscherteams unter der Leitung von Shuai Li, einem Wissenschaftler der University of Hawaii an der Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology, könnten auch erklären, wie sich Wasser in Taschen auf dem Mond ansammelt, die nie das Licht des Mondes sehen Sonne, dauerhaft genannt. schattierte Regionen (PSR).
Das Wissen über die Verteilung und Konzentration von Wasser auf dem Mond ist nicht nur für das Verständnis der Entwicklung des natürlichen Erdtrabanten von entscheidender Bedeutung, sondern auch für die Planung künftiger ausgedehnter bemannter Missionen zum Mond. Wasser könnte von diesen Weltraumforschern nicht nur als Lebensunterhalt gewonnen werden, sondern auch zur Erzeugung von Treibstoff, der für Missionen von der Mondoberfläche aus verwendet werden könnte. Diese Missionen könnten den Mond als Sprungbrett für eine tiefere Erforschung des Sonnensystems, einschließlich des Mars, nutzen.
Die Theorie von Li und seinem Team verbindet das Wasser auf dem Mond mit der magnetischen Blase, die die Erde umgibt und als Magnetosphäre bezeichnet wird. Die Magnetosphäre schützt unseren Planeten vor energiereichen geladenen Teilchen, die die Sonne im Sonnenwind aussendet.
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Wenn der Sonnenwind auf die Magnetosphäre trifft, verzerrt er diesen magnetischen Schild und erzeugt einen langen magnetischen Schweif auf der der Sonne gegenüberliegenden Seite der Erde, also der Nachtseite des Planeten. Dieser Schwanz wird treffend als magnetischer Schwanz bezeichnet. Hochenergetische Elektronen und Ionen des Sonnenwinds (und der Erde selbst) bilden im Inneren des magnetischen Schweifs eine Plasmaschicht.
Wenn der Mond also die Erde umkreist, passiert er den magnetischen Schweif. So wie die Magnetosphäre die Erde schützt, schützt der magnetische Schweif den Mond vor geladenen Teilchen und ermöglicht gleichzeitig, dass Licht die Mondoberfläche erreicht.
„Dies bietet ein natürliches Labor zur Untersuchung der Entstehungsprozesse von Mondoberflächengewässern“, sagte Li in einer Erklärung. „Wenn sich der Mond außerhalb des magnetischen Schweifs befindet, wird die Mondoberfläche vom Sonnenwind bombardiert. Innerhalb des magnetischen Schweifs gibt es fast keine Protonen vom Sonnenwind und die Wasserbildung sollte auf nahezu Null sinken.“
Er und sein Team verwendeten Daten, die zwischen 2008 und 2009 vom Instrument Moon Mineralogy Mapper (MMM) an Bord der Raumsonde Chandrayaan 1 gesammelt wurden, um zu beurteilen, wie sich die Wasserbildung ändert, wenn der Mond den magnetischen Schweif passiert.
„Zu meiner Überraschung zeigten Fernerkundungsbeobachtungen, dass die Bildung von Wasser im magnetischen Schweif der Erde nahezu identisch ist mit der zu der Zeit, als sich der Mond außerhalb des magnetischen Schweifs der Erde befand“, sagte er. erklärte Li. „Dies deutet darauf hin, dass im magnetischen Schweif der Erde Möglicherweise gibt es zusätzliche Entstehungsprozesse oder neue Wasserquellen, die nicht direkt mit der Implantation von Protonen aus dem Sonnenwind zusammenhängen.“
Li fand insbesondere heraus, dass die Strahlung, die durch hochenergetische Elektronen im magnetischen Schweif verursacht wird, ähnliche Effekte aufweist wie die Strahlung, die durch Ionen im Sonnenwind verursacht wird.
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Li hatte zunächst begonnen, über die Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Schweif und dem Mond nachzudenken, indem er die Verwitterungsprozesse auf der Mondoberfläche betrachtete, die auftreten, wenn der Mond durch den magnetischen Schweif der Erde wandert. Dies ergab, dass Sauerstoff im magnetischen Schweif dazu führt, dass Eisen in den Polregionen des Mondes rostet.
„Insgesamt deuten diese Entdeckung und meine früheren Erkenntnisse über rostige Mondpole darauf hin, dass Mutter Erde in vielen wenig bekannten Aspekten eng mit ihrem Mond verbunden ist“, fügte Li hinzu.
Das Team beabsichtigt, diese Entdeckung weiterzuverfolgen, indem es die Plasmaumgebung um den Mond und den Wassergehalt an den Mondpolen zu verschiedenen Zeitpunkten während der Passage des Mondes durch den magnetischen Schweif untersucht.
Diese Arbeiten werden im Rahmen des Artemis-Programms durchgeführt, das ab 2026 auch die Mission Artemis III zum Mond schicken wird. Diese Initiative zielt darauf ab, die Menschheit zum ersten Mal seit 50 Jahren wieder auf den Mond zu bringen und die erste Frau und den ersten farbigen Menschen auf die Mondoberfläche zu schicken.
Die Forschung des Teams wurde am 14. September in der Zeitschrift veröffentlicht Natürliche Astronomie.