Пыльный заряд

2008-04-17 10:54:00

В отличие от Земли, надежно защищенной своим магнитным полем, Луна подвержена постоянному воздействию потока заряженных частиц — солнечного ветра. Но что происходит при этом с местным пыльным грунтом? Ученые попытались установить это в лаборатории.

Под действием солнечного ветра частицы лунного грунта заряжаются, что создает «лунное электрическое поле»

Лунная пыль – очень мелкая и сухая, и, казалось бы, довольно скучный предмет. Но на деле это далеко не так. Во-первых, она может оказаться крайне опасной и для будущих постоянных обитателей лунной базы («Ядовитая лунная пыль»), и для аппаратуры («Опасная мелочь»). Во-вторых, и для науки она представляет весьма большой интерес. Можно просеять тонны этой пыли – и не найти ни единой молекулы воды (в самом сухом песке на Земле воды содержится изрядное количество). А можно взглянуть на нее и с другой стороны – со стороны Солнца.

В лаборатории: подсвеченная красным светом лазера, отдельная частица лунной пыли подвешена в вакууме

Солнечный ветер – поток высокоэнергетических заряженных частиц, исходящий от нашего светила – постоянно бомбардирует лунную поверхность, в отличие от Земли, магнитосфера которой отклоняет львиную долю ветра. А значит, лунная пыль подвергается неизменному воздействию этих заряженных частиц. Чем это чревато – изучила группа ученых из Лаборатории пылевой плазмы (Dusty Plasma Laboratory), подвергая образцы лунной пыли бомбардировке электронами.

«Лунная пыль оказалась крайне неприятной помехой для первых астронавтов на Луне, - рассказывает руководитель исследования Миан Аббас (Mian Abbas), - Она облепила скафандры, оборудование и инструменты». Острые частицы царапали прозрачный материал шлемов, забивали сочленения, покрывали стекла датчиков, мешая считыванию информации. Эта ее «прилипчивость» связана с электростатическим зарядом. Действительно, именно из-за воздействия лунного ветра лунная пыль электризуется. Именно этот процесс и моделировали ученые в лаборатории.

Ранее Аббас с коллегами изучили воздействие на пыль сильного ультрафиолетового излучения (до Земли, опять же, основная его часть не доходит благодаря озоновому слою), которое также электрифицирует частицы пыли в течение лунного дня. А теперь ученые обратились к лунной ночи, когда солнечный ветер доминирует здесь. В эксперименте они «подвешивали» отдельные частицы в вакууме и обстреливали их из электронной пушки.

«Результат получился несколько неожиданный, - говорит Аббас, - Выяснилось, что одиночные пылевые частицы ведут себя при этом иначе, нежели значительные объемы пыли. Существующие теории, берущие в расчет именно значительные количества, не работают на уровне индивидуальных частиц». А когда дело доходит до электрифицированности, частицы ведут себя именно как «индивидуалисты». К примеру, в одном из опытов оказалось, что при бомбардировке положительно заряженной пылинки отрицательно заряженными электронами, ее положительный заряд только усиливается! Как считает Миан Аббас, это может происходить из-за того, что каждый быстро летящий электрон выбивает другие электроны из пылинки, тем самым унося с нее отрицательные заряды.

Но даже это еще не все. Пылинки далеко не всегда ведут себя подобным образом; все зависит от целого ряда факторов, в том числе размеров частицы, ее заряда и интенсивности электронной бомбардировки. Более того, такое воздействие создает слабое электрическое поле, охватывающее весь спутник: изменение заряда пылинок под воздействием солнечного ветра вызывает появление разницы потенциалов между разными сторонами Луны. Словом, пылинки – далеко не мелочь, тем более если человечество намерено активно исследовать и использовать наш спутник. Об этих планах читайте: «Первая база».

Популярная механика