Солнечные ожоги Луны: похоже, что исследователям удалось найти причину загадочных светлых полос на лунной поверхности. А дело в том, что новые данные измерений подтвердили, что локально ограниченные магнитные поля действуют подобно своеобразному зонтику: они защищают поверхность Луны от солнечного ветра, уменьшая тем самым выветривание реголита - верхних слоев лунного грунта. Как результат, эти защищенные места остаются более светлыми - возникают лунные вихри.

Светлые пятна вихреподобной формы украшают лунную поверхность. И вот, наконец, ученые смогли выяснить, как они появились. © NASA

Исследователи-планетологи долго ломали голову над этим явлением. Они не могли понять, почему в некоторых местах Луны обычно темно-серый реголит имеет яркие пятна в форме завихрений. Самый большой из этих лунных вихрей, Райнер Гамма, достигает 70 километров в высоту. Странно же вот что: никаких очевидных причин для существования этих светлых пятен нет. Потому что они никак не связаны с лунными ландшафтами, а также не являются следствием воздействия метеоритов.

Намагниченные древней лавой

Наконец, в 2018 году исследователи удалось решить часть этой головоломки. Они обнаружили, что лунные завихрения имеют локальное магнитное поле вызванное, вероятно, железоносными лавовыми породами в недрах Луны. Ведь когда эти лавы замерзали более миллиарда лет назад, на Луне все еще существовало магнитное поле. Эта намагниченность сохранилась во время затвердевания, и именно она лежит в основе локальных магнитных полей лунных вихрей.

Но почему эти остатки магнитного поля Луны влияют на цвет лунной поверхности? В этом отношении определенные догадки выдвигали исследователи предыдущих проектов. Они предложили идею, что намагниченная каменистая порода может действовать как зонтик. То есть локальное магнитное поле удерживает солнечный ветер в этих точках, что, в свою очередь, уменьшает выветривание реголита. В результате в этих местах поверхность осталась более светлой.

С какой силой солнечный ветер попадает на Луну?

Проблема состояла лишь в том, что исследователи до сих пор могли лишь гадать, достаточно ли только локальных магнитных полей для защиты от солнечного ветра. Но вот теперь миссия NASA ARTEMIS («Артемида») предоставила решающее доказательство. Сама программа состоит из двух спутников с датчиками магнитных полей и частиц высокой энергии, которые были выведены на лунную орбиту несколько лет назад с орбиты Земли.

Так образовались лунные вихри. © NASA/GSFC

Датчики ARTEMIS измеряли, насколько сильно намагниченные и немагнитные участки лунной поверхности подвергались воздействию солнечного ветра в течение последних пяти лет. Для этого они фиксировали, насколько сильно протоны солнечного ветра рассеиваются, отражаясь от поверхности. Обработку полученных данных провели Эндрю Поппе из Калифорнийского университета в Беркли и его команда.

Эффект «солнечного зонтика» подтвержден

Результат оказался таковым: Не замагниченная лунная поверхность рассеивает в процессе отражения только от 0,1 до одного процента солнечного ветра. Однако места, где лунная кора намагничена, отражают в среднем от пяти до двенадцати процентов солнечного ветра. Следовательно, бомбардировка частицами в этих местах оказывается фактически более низкой. «Магнитные поля действуют локально, как магнитный солнцезащитный крем», - объясняет Поппе.

По словам исследователей, это и есть недостающий кусочек головоломки в загадке вокруг вихрей Луны: защищенный локальными магнитными полями, реголит был укрыт от полной интенсивности солнечного ветра. А энергетические частицы отклонялись и оседали в окрестностях этих магнитных зонтов. В результате каменистые породы там выветрилась сильнее, а реголит со временем потемнел. И при этом под магнитными зонтиками такого «солнечного ожога» не произошло - и появились лунные вихри.