הירח כל הזמן מעניין יותר כל הזמן! אולם כעת מגיעות חדשות "מזעזעות" לפיה חקר מכתשי קוטב יכול להיות קשה ומסוכן הרבה יותר ממה שחשבו במקור. מחקרים חדשים מראים שכאשר רוח השמש זורמת על חסימות טבעיות על הירח, כמו חישוקי מכתשים בקטבים, ניתן היה לחייב את המכתשים במאות וולט. "על קצה המזלג, מה שאנחנו מגלים הוא שהמכתשים הקוטביים הם סביבות חשמליות מאוד לא שגרתיות, ובמיוחד יכול להיות טעינה על פני השטח בתחתית המכתשים האלה," אמר וויליאם פארל ממרכז טיסת החלל גודארד, מחבר מוביל של מחקר חדש על סביבתו של הירח.
נטייתו של הירח לשמש שומרת על קרקעיים של מכתשי קוטב בצל קבוע, ומאפשרת לטמפרטורות שם לצלול מתחת למינוס 400 מעלות פרנהייט, קר מספיק כדי לאחסן חומר נדיף כמו מים במשך מיליארדי שנים. וכמובן, כל המשאבים שעשויים להיות בתוך אותם מכתשים מעניינים כל חוקרים עתידיים, אם אסטרונאוטים יחזרו אי פעם לירח.
[/ כיתוב]
"עם זאת, המחקר שלנו מעלה כי בנוסף לקור המרושע, החוקרים והרובוטים בקרקעית מכתשי ירח קוטביים עשויים להיאלץ להתמודד גם עם סביבה חשמלית מורכבת, מה שיכול להשפיע על כימיה של פני השטח, הפרשות סטטיות ואבקות אבק, אמר פארל, שהוא חלק מצוות החלומות הירחיים - התגובה הדינמית של מכון מדעי הסביבה לסביבה בירח (DREAM), שהוא גם חלק מהמכון למדעי הירח של נאס"א.
זרימת רוח סולארית למכתשים עלולה לשחוק את פני השטח, המשפיעים על מולקולות מים שהתגלו לאחרונה. פריקה סטטית עלולה לסגור ציוד רגיש, בעוד אבק הירח הדביק והשוחק ביותר עלול ללבוש חליפות חלל ועלול להיות מסוכן אם יתחקו בחללית ונשאף לאורך תקופות ארוכות.
רוח השמש היא גז דק של רכיבים אטומים חשמליים - אלקטרונים טעונים לשלילה ויונים טעונים חיוביים - הנושף ללא הרף משטח השמש לחלל. מכיוון שהירח מוטה מעט יחסית לשמש, רוח השמש זורמת כמעט אופקית על פני הירח בקטבים ולאורך האזור בו מעברים יום ללילה, המכונה המסוף.
החוקרים יצרו הדמיות ממוחשבות כדי לגלות מה קורה כאשר רוח השמש זורמת מעל חישורי מכתשים קוטביים. הם גילו שבמובנים מסוימים, רוח השמש מתנהגת כרוח על פני כדור הארץ - הזורמת לעמקים קוטביים עמוקים ורצפות מכתש. שלא כמו רוח על כדור הארץ, הרכב האלקטרונים-יונים הכפול של רוח השמש עשוי ליצור מטען חשמלי יוצא דופן בצד ההר או בקיר המכתש; כלומר, בחלק הפנימי של השפה ישירות מתחת לזרימת הרוח הסולארית.
מכיוון שאלקטרונים קלים פי אלף מיונים, האלקטרונים הקלים יותר ברוח השמש ממהרים לתוך מכתש ירחי או עמק לפני היונים הכבדים, ויוצרים אזור טעון שלילי בתוך המכתש. היונים מדביקים בסופו של דבר, אך גשם במכתש בריכוזים נמוכים בעקביות מזה של האלקטרונים. חוסר האיזון הזה במכתש גורם לכך שהקירות הפנימיים והרצפה ירכשו מטען חשמלי שלילי. החישובים מראים כי אפקט הפרדת האלקטרונים / יונים הוא הקיצוני ביותר בשולי המגרש של המכתש - לאורך קיר המכתש וברצפת המכתש הקרובה לזרימת הרוח הסולארית. לאורך הקצה הפנימי הזה, היונים הכבדים מתקשים להגיע לשטח. בהשוואה לאלקטרונים הם מתנהגים כמו נגרר לטרקטור הנאבק לעקוב אחר אופנוע; הם פשוט לא יכולים לעשות פנייה חדה מעל פסגת ההר כמו האלקטרונים.
פארל. "האלקטרונים בונים ענן אלקטרונים בשולי המגרש הזה של קיר ומכתש המכתש, שיכול ליצור מטען שלילי גדול באופן יוצא דופן של כמה מאות וולט ביחס לרוח השמש הצפופה שזורמת למעלה", אמר פארל.
המטען השלילי לאורך שולי המשטח הזה לא ייבנה ללא הגבלת זמן. בסופו של דבר המשיכה בין האזור הטעון לשלילה ויונים חיוביים ברוח השמש תגרום לזרימה של זרם חשמלי אחר יוצא דופן. הצוות מאמין שמקור אפשרי לזרם זה יכול להיות אבק טעון שלילי שמופעל על ידי המשטח הטעון שלילי, מתרומם וזורם מאזור טעון זה מאוד. פארל. "האסטרונאוטים של אפולו במודול הפיקוד המקיף ראו קרניים קלושות באופק הירחי במהלך הזריחה שהיו עלולות לפזר אור מעפר חשמלי," אמר פארל. "בנוסף, משימת אפולו 17 נחתה באתר הדומה לסביבת מכתשים - עמק שור-ליטרו. הניסוי של ירח אקט'ה ומטאוריט שהשאירו האסטרונאוטים אפולו 17 גילה פגיעות מאבק במעברים סופניים שבהם רוח השמש זורמת כמעט אופקית, בדומה למצב על מכתשי קוטב. "
גרגורי שמידט, סגן מנהל מכון המדע הירחי של נאס"א במרכז המחקר של אמס של נאס"א, מרכז שדה מופ, קליף, אמר כי "העבודה החשובה הזו של ד"ר פארל וצוותו מהווה עדות נוספת לכך. "יש סביבה דינאמית ומרתקת שרק אנחנו מתחילים להבין."
השלבים הבאים עבור הצוות כוללים דגמי מחשב מורכבים יותר. "אנו רוצים לפתח מודל תלת ממדי מלא לבחינת ההשפעות של התרחבות רוח סולארית סביב קצוות ההר. כעת אנו בוחנים את ההתרחבות האנכית, אך אנו רוצים לדעת גם מה קורה אופקית, "אמר פארל. כבר בשנת 2012, נאס"א תשיק את המשימה Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) שתקיים מסלול סביב הירח ויכולה לחפש את זרימת האבק שחזה המחקר של הצוות.
המחקר פורסם ב -24 במרץ בכתב העת Journal of Geophysical Research.
מקור: NLSI
