Лунный зонд LADEE обнаружил аргон, гелий и неон в атмосфере Луны

Анализ данных о лунной атмосфере, собранных в рамках исследования зонда LADEE, выявил наличие неона, аргона и гелия в атмосфере нашего спутника. Наиболее интересной находкой является неон. Об этом сообщается на сайте американского космического агентства NASA.

Ранее, ученые допускали наличие неона в атмосфере Луны, однако до сегодняшних дней эта гипотеза не находила подтверждений на протяжении многих лет. При этом, наличие неона не означает, что атмосфера небесного тела должна обязательно светиться. Во-первых, концентрация неона весьма мала, а во-вторых, лунная атмосфера очень разрежена. Для сравнения, атмосфера Земли на уровне моря плотнее лунной в 100 триллионов раз!

Стоит отметить, что в случае с Луной скорее всего лучше говорить не "лунная атмосфера", а "лунная экзосфера", поскольку в плотной атмосфере происходят частые столкновения между атомами и молекулами, в то время, как в экзосфере, менее плотной среде, столкновения происходят реже. В целом, "экзосфера" является наиболее распространенной формой атмосферы спутников планет в нашей Солнечной системе. И поэтому ученые весьма заинтересованы в их изучении.

Большинство лунных экзосфер Солнечной системы формируется благодаря солнечному ветру - потоку плазмы, выбрасываемому Солнцем в пространство со скоростью в несколько миллионов километров в час. Основной состав солнечного ветра включает в себя водород и гелий. На третьем месте неон. Затем идут другие элементы в небольших количествах. При прохождении спутника через поток солнечного ветра часть элементов временно "задерживается" на поверхности, а наиболее летучие остаются в пространстве, формируя экзосферу. К таким элементам относятся гелий, аргон и неон.

И вот, исследование экзосферы Луны с помощью нейтронного масс-спектрометра, установленного на борту LADEE показало, что самыми распространенными элементами экзосферы оказались гелий, аргон и неон. При чем, концентрация каждого элемента меняется в зависимости от времени лунных суток. И если представить, что лунные сутки длятся 24 часа, то аргон преобладает во время рассвета, концентрация неона повышается в 4 часа утра, а гелия в 1 час ночи.

Как уже отмечалось, основная часть лунной экзосферы формируется благодаря солнечному ветру. Но в тоже время, анализ масс-спектрометра показывает, что часть газа поступает с поверхности Луны. В частности, мы говорим об аргоне-40, который является результатом распада радиоактивного калия-40, обнаруженного в лунных породах, а также в породах всех планет земной группы.

Также, ученые выявили еще одну интересную особенность в "поведении" аргона. Концентрация этого элемента заметно меняется в течение относительно длительного периода времени. За время работы миссии LADEE концентрация этого элемента сначала резко возрастала, а затем уменьшалась примерно на 25 процентов.

Но не только аргон пополняет экзосферу Луны с ее поверхности. Около 20% гелия также поступает в экзосферу Луны с поверхности. Как считают ученые, он образуется в результате распада радиоактивных тория и урана, ранее найденных в лунных породах.

Напомним, что космический аппарат LADEE был запущен на орбиту 7 сентября 2013 года с помощью ракеты-носителя "Минотавр-5". Целью миссии аппарата было исследование тонкой атмосферы Луны, а также изучение пыли, расположенной на её орбите. На борту зонда были установлены нейтральный и ультрафиолетовый спектрометры, а также датчики пыли. В апреле 2014 года миссия аппарата была завершена: он закончил сбор данных, исчерпал топливо и разбился о поверхность нашего спутника. Позже лунный зонд LRO сфотографировал место падения аппарата LADEE.