החללית הבין-כוכבית Boundary Explorer של נאס"א (IBEX) ביצעה את התצפיות הראשונות על אטומי מימן מהירים המגיעים מהירח, לאחר עשרות שנים של ספקולציות וחיפוש אחר קיומם. ל- IBEX, שהושק באוקטובר האחרון, יש משימה לדמיין ולמפות את האינטראקציות הדינמיות הנגרמות כתוצאה מרוח השמש הלוהטת הנגרמת אל המרחב הקר. אולם כאשר צוות IBEX הזמין את החללית, הם גילו את זרם אטומי המימן הנייטרליים הנגרמים על ידי רוח השמש המתפזרת מעל פני הירח.
הגלאי שגילה את הגילוי, שנקרא IBEX-Hi, תוכנן ונבנה על ידי מכון המחקר דרום-מערב ומעבדות לאומי לוס אלמוס כדי למדוד חלקיקים הנעים במהירות של 0.5 מיליון עד 2.5 מיליון מיילים לשעה.
"רגע אחרי שהפעלנו את IBEX-Hi, הירח עבר במקרה דרך שדה הראייה שלו, ושם הם היו," אומר ד"ר דייוויד ג'יי מקומאס, חוקר ראשי של IBEX ועוזר סגן נשיא מדעי החלל של SWRI ו חטיבת ההנדסה, בה נבנה בעיקר גלאי החלקיקים IBEX-Hi. "המכשיר נדלק עם איתות ברור לאטומים ניטרליים שמתגלים כשהם מתפזרים מהירח."
רוח השמש, הזרם העל-קולי של חלקיקים טעונים שזורם מהשמש, יוצא החוצה לחלל לכל כיוון במהירויות של כמיליון קמ"ש. השדה המגנטי החזק של כדור הארץ מגן על כדור הארץ שלנו מפני רוח השמש. לירח, עם השדה המגנטי החלש יחסית שלו, אין הגנה כזו, מה שגורם לרוח השמש לזלוג לצד הירח של הירח.
מנקודת התצפית שלו במסלול כדור הארץ הגבוה, IBEX רואה כמחצית הירח - רבע ממנו חשוך ופונה אל שפת הלילה (הרחק מהשמש), ואילו הרבע השני פונה לצד העבר (לכיוון השמש). חלקיקי רוח סולארית משפיעים רק על קו הימים, בו רובם מוטבעים על פני הירח, בעוד שחלקם מתפזרים לכיוונים שונים. המפוזרים לרוב הופכים לאטומים ניטרליים בתהליך השתקפות זה על ידי איסוף אלקטרונים משטח הירח.
צוות IBEX מעריך שרק כעשרה אחוזים מיוני הרוח השמשיים משקפים את הצד השמש של הירח כאטומים ניטרליים, בעוד 90% הנותרים מוטבעים על פני הירח. מאפייני פני הירח, כמו אבק, מכתשים וסלעים, ממלאים תפקיד בקביעת אחוז החלקיקים המוטמעים ואחוז החלקיקים הנייטרליים, כמו גם כיוון הנסיעה שלהם, שמתפזרים.
מקומס אומר כי התוצאות שופכות אור גם על תהליך ה"מחזור "שביצעו חלקיקים ברחבי מערכת השמש ומחוצה לה. רוח השמש וחלקיקים טעונים אחרים משפיעים על אבק וחפצים גדולים יותר כאשר הם עוברים בחלל, שם הם מתפזרים מחדש ומעובדים מחדש כאטומים ניטרליים. אטומים אלה יכולים לנסוע מרחקים ארוכים לפני שהם יורדים מהאלקטרונים שלהם והופכים ליונים והתהליך המסובך מתחיל שוב.
לתהליכי הפיזור והנטרול המשולבים שנצפו כעת בירח יש השלכות על אינטראקציות עם עצמים ברחבי מערכת השמש, כמו אסטרואידים, אובייקטים של חגורת קויפר וירחים אחרים. ניתן להסיק גם מהאינטראקציות בין פני השטח בפלסמה המתרחשות בתוך הערפילית הפרוטוסטלרית, אזור החלל המתגבש סביב כוכבי לכת וכוכבים - כמו גם אקסופלאנטים, כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים.
המשימה העיקרית של IBEX היא להתבונן ולמפות את האינטראקציות המורכבות המתרחשות בקצה מערכת השמש, שם מיליוני השעה רוח השמש נתקלת בחומר הבין-כוכבי משאר הגלקסיה. החללית נושאת את גלאי האטום הנייטרלים הרגישים ביותר שאי פעם הוטסו בחלל, מה שמאפשר לחוקרים לא רק למדוד אנרגיית חלקיקים, אלא גם לצלם תמונות מדויקות מהיכן הם מגיעים.
והחללית רק מתחילה. לקראת סוף הקיץ הצוות ישחרר את מפת השמים הראשונה של החללית המציגה את התהליכים האנרגטיים המתרחשים בקצה מערכת השמש. הצוות לא יגיב עד שהתמונה תושלם, אך מקומס רומז "זה לא נראה כמו הדוגמניות."
המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת מכתבי מחקר גיאופיזיים.
מקור: מכון המחקר דרום-מערב
