Impacturile meteoriților, identificate drept factorul principal al atmosferei rarefiate a Lunii

Prin analiza formelor a două elemente — potasiu și rubidiu — prezente în nouă mostre minuscule de sol aduse înapoi de la cinci misiuni Apollo, cercetătorii au stabilit că atmosfera lunară a fost creată și este menținută în principal de impacturile meteoriților, mari și mici, care lovesc suprafața Lunii.

„Impacturile meteoriților generează temperaturi ridicate, variind între 2.000 și 6.000 de grade Celsius. Aceste temperaturi extreme topesc și vaporizează rocile de pe suprafața Lunii, eliberând atomi în atmosferă, similar modului în care căldura vaporizează apa,” a declarat Nicole Nie, planetolog și cosmochemist la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT), autoarea principală a studiului publicat în jurnalul Science Advances.

Atmosfera lunară este extrem de subțire și este clasificată tehnic drept exosferă, ceea ce înseamnă că atomii nu se ciocnesc între ei din cauza numărului lor redus, spre deosebire de atmosfera densă și stabilă a Pământului. „Misiunile Apollo au transportat instrumente pe suprafața lunară care au detectat atomi în aer,” a explicat Nie.

În 2013, NASA a trimis sonda robotică LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) pentru a orbita Luna și a studia atmosfera și mediul său de suprafață. Aceasta a identificat două procese active, cunoscute drept intemperii spațiale: impacturile meteoriților și un fenomen numit eroziune solară (solar wind sputtering).

„Vânturile solare transportă particule încărcate cu energie înaltă, în principal protoni, prin spațiu. Când aceste particule lovesc Luna, transferă energia lor atomilor de pe suprafața lunară, determinându-i să fie ejectați în atmosferă,” a spus Nie.

Spre deosebire de Pământ, unde atmosfera se extinde până la aproximativ 10.000 de kilometri în înălțime, atmosfera Lunii se întinde doar până la aproximativ 100 de kilometri deasupra suprafeței sale și conține în principal argon, heliu și neon, împreună cu potasiu și rubidiu, precum și, posibil, alte elemente în concentrații mai mici.

Studiul recent a arătat că impacturile meteoriților contribuie la peste 70% din compoziția atmosferei lunare, în timp ce eroziunea solară contribuie cu mai puțin de 30%. În loc să investigheze direct atomii din atmosfera lunară, cercetătorii au folosit solul lunar, numit regolit, ca proxy. Aceștia au utilizat un spectrometru de masă pentru a examina raportul diferiților izotopi de potasiu și rubidiu din sol. Izotopii sunt atomi ai aceluiași element cu mase ușor diferite din cauza numărului diferit de neutroni.

„Acest lucru este posibil deoarece solul de pe suprafața Lunii interacționează cu exosfera încă de la formarea Lunii, iar diferitele procese lasă amprente distincte asupra compoziției izotopice a solului lunar,” a explicat Timo Hopp, planetolog și co-autor al studiului, de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Sistemului Solar din Germania.

După decenii de studiu al Lunii, oamenii de știință încă învață despre unele dintre procesele sale fundamentale. „Multe întrebări importante despre atmosfera lunară rămân fără răspuns. Acum putem aborda unele dintre aceste întrebări datorită avansării tehnologiei,” a spus Nie, adăugând că noile spectrometre de masă oferă o precizie mult mai mare decât cele din anii 1970, când au fost analizate pentru prima dată compozițiile izotopice ale mostrelor Apollo.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News