Магнитное поле Земли переносит её атмосферу на Луну

Исследователи из Рочестерского университета провели компьютерное моделирование, которое объяснило наличие избыточного количества азота и других летучих элементов в лунном грунте. Результаты работы опубликованы в научном журнале Communications Earth & Environment.

Анализ образцов реголита, доставленных миссиями «Аполлон» в 1970-х годах, выявил концентрацию азота, воды и углекислого газа, превышающую возможный вклад солнечного ветра. Моделирование показало, что источником этих веществ является земная атмосфера.

Механизм переноса связан с взаимодействием солнечного ветра и магнитосферы Земли. При столкновении потока заряженных частиц от Солнца с верхними слоями атмосферы происходит ионизация лёгких элементов. Образовавшиеся ионы движутся вдоль силовых линий магнитного поля планеты, часть которых направлена к лунной орбите.

Сравнение двух моделей — Земли с магнитным полем и без него — дало неожиданный результат. Активная магнитосфера усиливает перенос атмосферных частиц к Луне, а не препятствует ему. Этот процесс продолжается миллиарды лет.

Полученные данные важны для планирования лунных миссий. Накопленные в реголите летучие соединения могут использоваться в качестве ресурсов для обеспечения жизнедеятельности и производства топлива на будущих базах. Кроме того, описанные механизмы применимы для изучения процесса потери атмосферы другими планетами, включая Марс.