Пыльный заряд: Лунная пыль под солнечным ветром
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.
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».
По сообщению NASA