Bilim adamları nihayet ayın exosferinin kökeni gizemini çözmüş olabilirler

Viyana Teknoloji Üniversitesi'nden (Tu Wien) bilim adamları Ayın ince, gazlı eksosferi daha önce oluşumunun çoğuyla kredilendirilmiş bir anahtar mekanizmanın güneş rüzgarı-Biren püskürtme, önceki çalışmalarda muhtemelen önemli ölçüde fazla tahmin edilmiştir.

Yeni çalışmanın yazarları, ekzosferin oluşumunun bir nedeni olarak güneş rüzgar güdümlü püskürtmeyi kaldırmadıklarını söyledi. Ancak, Tu Wien ekibi sonuçta bilgisayar modellerine dayalı hesaplamaların simüle ettiği sonucuna varmıştır. Ay'ın yüzey malzemesi gerçekin kaba ve gözenekli doğasını ihmal etmişti ay regolitiekzosfer etkisinin fazla tahmin edilmesine neden olur.

Güneş rüzgarı ve ay ekzosfer

Bir ifade Ekibin araştırmasını duyuran Tu Wien, Uygulamalı Fizik Enstitüsü'nden Prof. Friedrich Aumayr, Dünya'dan farklı olarak, ayın yoğun bir atmosfer parçacıklar ve gazlar. Bununla birlikte, ayın bireysel atom ve gezegeni çevreleyen moleküllerin bir eksosfer adı verdiği ince bir zarf vardır. Profesör, bu parçacıkların bu zarfının kökenini anladığını “ay biliminde kilit sorulardan biri” olarak nitelendirdi.

Önceki çalışmalarla tanımlanan en olası iki mekanizma, partiküllerin yüksek hızlı mikrometeorit etkileri tarafından atılan veya yüzey materyalinin güneş rüzgar güdümlü sputter olarak bilinen sürekli proton, helyum iyonları ve güneş tarafından yayılan diğer yüksek yüklü parçacıklar ile etkileşimini içerir. Bununla birlikte, ekip, ekzosferin ne kadarının ayın yüzeyiyle çarpışan bu güneş rüzgar parçacıklarından kaynaklanabileceğine dair çok güvenilir deneysel verilerin “eksik olduğunu” belirtiyor.

Önceki çabaların püsküren modellerini geliştirmeyi umarak TU Wien ekibi, 1970'lerde NASA'nın Apollo 16 Misyonu tarafından toplanan gerçek ay regolit örnekleri ile yüksek hassasiyetli deneyler yapmak için gereken erişimi kazandı. Tu Wien'deki doktora öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı Johannes Brötzner, bu materyale erişimin, son teknoloji ürünü 3D modelleme ile birleştiğinde, ayın eksosferinin gelişimini ne kadar etkilediğini belirlemede nasıl çok önemli olduğunu açıkladı.

Brötzner, “Özel olarak geliştirilen bir kuvars kristal mikro dengesi kullanarak, iyon bombardımanı nedeniyle ay malzemesinin kütle kaybını son derece yüksek doğrulukla ölçebildik” dedi. “Paralel olarak, Viyana bilimsel kümesinde büyük ölçekli 3D bilgisayar simülasyonları gerçekleştirdik ve ay regolitinin gerçek yüzey geometrisini ve gözenekliliğini hesaplamalarımıza dahil etmemizi sağladık.”

Sonuçlarını, güneş rüzgar güdümlü püskürtmenin ay ekzosfer yaratımı üzerindeki etkilerinin önceki tahminleriyle karşılaştırdıktan sonra, ekip gerçek regolitten elde edilen verilerin, regoliti simüle eden modellerde kullanılanlardan belirgin şekilde farklı olduğunu buldu. İfadeye göre, bu işlemdeki ekzosferik parçacıkların gerçek verimi, daha önce tahmin edilenden daha düşük bir büyüklük sırasına bağlıdır.

Verilerin başka bir analizi, gerçek ve simüle edilmiş regolit arasındaki farklılıkların en olası nedenini ortaya çıkarmıştır. Daha pürüzsüz modellerden farklı olarak, ekip, ayın yüzey regolitini oluşturan “gözenekli, gevşek bağlı toz tabakası” nın güneş rüzgarının bombardımanının etkisini önemli ölçüde azalttığını buldu. Özellikle, gerçek ay regolit bazlı modelleri, gelen iyonların, atomları çıkarmak için bu enerjiyi kullanmak yerine gözenekli yüzeydeki mikroskobik boşlukların içinde sıçrarken genellikle önemli enerji kaybettiğini gösterdi.

Bulgular başka bir ay gizeminin çözülmesine yardımcı olabilir

Aumayr, ilk “gerçek ay kayası için gerçekçi, deneysel olarak onaylanmış püskürtme verimlerini” sağlamanın yanı sıra, ekibin bulgularının başka bir ay gizeminin çözülmesine yardımcı olabileceğini söyledi.

"Son Bilim ilerlemeleri Apollo örneklerinin izotop analizine dayanan çalışma, jeolojik zaman çizelgeleri üzerinde, mikrometeorit etkilerinin - güneş rüzgarı değil - ay ekzosferinin baskın kaynağı olduğu sonucuna varmıştır ”diye açıkladı.

NASA'nın Artemis programı, kalıcı bir temel oluşturma hedefi ile aya bir dizi görev içerdiğinden, çalışma yazarları, bunun gibi bulguların görev planlamacılarının ayın doğal süreçlerini en iyi şekilde nasıl kullanacaklarını belirlemelerine yardımcı olabileceğini öne sürüyor. Araştırmacılar ayrıca hem Artemis hem de ESA ve Jaxa ile Bördülük İkincisi, önümüzdeki yıllarda cıva ekzosferinin ilk “yerinde” ölçümlerini sunmaya hazırlanan görevler, bu tür verileri yorumlamak “altta yatan yüzey erozyonu mekanizmalarının ayrıntılı bir şekilde anlaşılmasını gerektirecektir-ve bu tam olarak Tu Wien'in araştırması önemli bir katkı sağlıyor”.

Çalışma "Ay regolitinin güneş rüzgarı erozyonu yüzey morfolojisi ve regolit özellikleri ile bastırılır” İletişim Dünya ve Çevre.

Christopher Plain, Debrief'te bir bilim kurgu ve fantezi romancı ve baş bilimi yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kur X- Kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan ona e -posta gönderin [email protected].