Лунное сияние горизонта
Свечение лунного горизонта — это явление, из-за которого частицы пыли в тонкой атмосфере Луны создают свечение во время лунного заката. Программа Surveyor предоставила данные и фотографии этого явления, астронавты миссий «Аполлон-15» и «Аполлон-17» наблюдали их, находясь на лунной орбите.
Причина
[ редактировать ]Пыль, выброшенная с поверхности Луны, будет оставаться в атмосфере около 3 часов. Кроме того, электрически заряженные частицы могут левитировать электростатическими полями напряженностью >500 В/см. [5] Это облако пыли, расположенное возле линии терминатора Луны , рассеивает свет вперед, создавая свечение у горизонта во время лунного заката. Предполагается, что пыль диаметром 10 микрометров находится на высоте более 10 км от поверхности Луны. Считается, что механизм левитации выбрасывает в облако на 10^7 больше частиц в единицу времени, чем микрометеориты. Для описания этого эффекта использовался термин «Лунный фонтан».
В течение лунного дня инфракрасные и ультрафиолетовые лучи Солнца достаточно сильны, чтобы выбивать электроны из пыли, присутствующей на лунной поверхности. Эти положительно заряженные частицы отталкиваются от поверхности на высоту в километры. На ночной стороне пыль отрицательно заряжена электронами солнечного ветра . Частицы на ночной стороне имеют большую разницу в электрическом напряжении , чем на дневной, поднимая частицы пыли на еще большую высоту. [6] Эта пыль в конечном итоге падает обратно на поверхность, и цикл повторяется. [7]
Считается, что на небесных телах без значительной атмосферы электростатический перенос является основной причиной переноса пыли. Лабораторные эксперименты показывают, что пыльные поверхности имеют тенденцию становиться гладкими в результате мобилизации пыли. Считается, что это явление объясняет процесс образования пылевых прудов на астероидах 433 Эрос и комете 67P/Чурюмова–Герасименко . [8]
Странные светящиеся огни на Луне фиксируются с Земли на протяжении веков. Это явление, известное как « переходные лунные явления », в настоящее время считается видимым свидетельством столкновения метеороидов с лунной поверхностью. Но другие с аморфным красноватым или беловатым свечением или даже с темными туманными областями, которые меняют форму или исчезают в течение секунд или минут, как полагают, возникают из-за солнечного света, отражающегося от взвешенной лунной пыли.
В 1956 году этот эффект предвидел писатель-фантаст Хэл Клемент в своем рассказе «Тряпка для пыли», опубликованном в журнале Astounding Science Fiction . [6]
Разведка
[ редактировать ]Корональные фотографии Луны с «Аполлона-15» и «Аполлона -17» показали чрезмерную яркость. Свечение также наблюдали астронавты на лунной орбите во время восхода солнца в течение примерно 10 секунд. О таких лучах также сообщили астронавты на борту «Аполлона-8» и « Аполлона -10» . Они могли быть похожи на сумеречные лучи на Земле. [6] Считается, что это свечение также присутствует в звездного трекера данных миссии «Клементина», хотя оно будет замаскировано корональным и зодиакальным светом . Миссии «Аполлон» разместили лазерные ретрорефлекторы на поверхности Луны . Считается, что пыль является причиной деградации инструментов. Аполлон-17 также провел на поверхности Луны эксперимент под названием LEAM (Лунный выброс и метеориты). Он искал пыль, поднятую небольшими метеороидами, ударяющимися о поверхность Луны, и записывал скорость, энергию и направление крошечных частиц. LEAM каждое утро наблюдал значительное увеличение количества частиц, приходящих с востока или запада — скорее, и медленнее, чем ожидалось для лунных выбросов. Температура в эксперименте повышалась почти до 100 градусов по Цельсию через несколько часов после каждого лунного восхода, поэтому установку приходилось временно отключать, чтобы предотвратить перегрев. Считается, что это результат того, что электрически заряженная лунная пыль прилипла к LEAM, затемнив его поверхность, поэтому экспериментальная установка поглощала, а не отражала солнечный свет. Ученые не смогли дать однозначного объяснения проблемы, поскольку LEAM работал лишь недолго до завершения программы «Аполлон». [9]
Во время миссии Lunar Reconnaissance Orbiter 20 июля 2011 года ученые провели эксперименты с камерой Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC), чтобы попытаться обнаружить слабый сигнал LHG. Эксперимент проводился совместно с картографическим проектом Лайман-Альфа (LAMP), узкоугольной камерой LRO и широкоугольной камерой. Оба этих изображения сделаны с большой выдержкой, почти в 50 раз большей, чем обычно. Во время эксперимента LRO располагался таким образом, чтобы затенять Солнце рядом с Луной и оглядывался назад, через пространство, чтобы наблюдать материал. NAC обнаружил свечение 0,03 DN, а LHG обнаружил свечение 0,2 DN. NAC прогнозировал, что спектральная яркость составит 0,01 Вт/м2/ср/мкм. Таким образом, для данной геометрии наблюдений LHG должен быть тусклее 0,01 Вт/м2/ср/мкм.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Сияние лунного горизонта с аппарата Surveyor 7» . Планетарное общество . 6 мая 2016 г. Архивировано из оригинала 8 августа 2022 г. Проверено 8 августа 2022 г.
- ^ «Миссия НАСА по изучению загадочных лунных сумерек» . Управление научной миссии . 3 сентября 2013 г. Архивировано из оригинала 3 июля 2022 г. Проверено 8 августа 2022 г.
- ^ Колвелл, Джошуа Э.; Робертсон, Скотт Р.; Гораньи, Михай; Ван, Сюй; Поппе, Эндрю; Уиллер, Патрик (1 января 2009 г.). «Левитация лунной пыли - Журнал аэрокосмической техники - Том 22, № 1» . Журнал аэрокосмической техники . 22 (1): 2–9. дои : 10.1061/(ASCE)0893-1321(2009)22:1(2) . Архивировано из оригинала 8 августа 2022 г. Проверено 08 августа 2022 г.
- ^ Дебора Берд (24 апреля 2014 г.). «Зодиакальный свет, видимый с Луны» . ЗемляНебо . Архивировано из оригинала 8 августа 2022 года . Проверено 8 августа 2022 г.
- ^ Стаббс, Тимоти Дж.; Ричард Р. Вондрак и Уильям М. Фаррелл (2005). «Динамическая модель фонтана лунной пыли» (PDF) . Лунная и планетарная наука XXXVI . Архивировано (PDF) из оригинала 1 февраля 2019 г. Проверено 15 октября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Лунные фонтаны» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 марта 2010 года.
- ^ «Луна и Магнитохвост» . НАСА. Архивировано из оригинала 14 ноября 2021 г. Проверено 15 октября 2023 г.
- ^ «Пыль «плавает» над лунной поверхностью — электростатический перенос пыли изменяет форму поверхности безвоздушных планетных тел» . Физика.орг . Архивировано из оригинала 13 июля 2023 года . Проверено 28 сентября 2023 г.
- ^ Белл, Труди Э. (сентябрь 2006 г.). «Сильнее грязи» . Смитсоновский институт авиации и космоса : 46–53. Архивировано из оригинала 19 октября 2021 г. Проверено 15 октября 2023 г.