ماه یک جو دارد (نوعی). اکنون اخترشناسان متوجه شده اند که چرا و چگونه

ماه ممکن است همراه همیشگی ما باشد، اما هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که باید در مورد آن بدانیم.

به عنوان مثال، تا زمان ماموریت‌های آپولو در دهه‌های 1960 و 1970، متوجه شدیم که جوی هر چند ضعیف وجود دارد.

نیکول نی، استادیار دپارتمان زمین، جو و علوم سیاره ای دانشگاه MIT و نویسنده یک مطالعه جدید روی ماه می گوید: «مردم حتی نمی دانند که ماه جو دارد.

از نظر فنی، جو ماه واقعاً یک جو نیست. [As] دانشمندان، ما آن را اگزوسفر می نامیم، فقط به این دلیل که بسیار بسیار نازک است.”

اما این وجود دارد و دانشمندان نظریه‌هایی در مورد آنچه که این اتمسفر نازک را که از هلیوم، آرگون، نئون، آمونیاک، متان و دی اکسید کربن و همچنین مقداری سدیم، پتاسیم و روبیدیم تشکیل شده است، تامین می‌کند.

در حال حاضر، نی و نویسندگان مشترک الف یک مطالعه جدید منتشر شده در Science Advances شواهد بیشتری برای حمایت از این نظریه ارائه می دهد که شهاب سنگ ها مسئول حداقل بخشی از جو آن هستند.

وارد شدن در خاک

گمان می رود محرک اصلی جو ماه چیزی به نام هوازدگی فضایی باشد که شامل تبخیر سطح ماه هنگام برخورد شهاب سنگ ها به ماه است. عامل دیگر “انفجار یونی” است که از باد خورشیدی خورشید می آید، جریانی از ذرات که در منظومه شمسی با سرعت حدود 1.6 میلیون کیلومتر در ساعت به سمت خارج حرکت می کند.

دانشمندان بر این باورند که وقتی ذرات باردار حمل شده توسط باد خورشیدی به ماه می‌رسند، به سطح زمین برخورد می‌کنند و سپس انرژی را به اتم‌های موجود در خاک منتقل می‌کنند و آن اتم‌ها را به اطراف می‌پاشند و در نهایت جو نازکی ایجاد می‌کنند.

برخی از این اطلاعات توسط یک ماموریت ماهواره ای ناسا به ماه به نام کاوشگر محیط جوی ماه و گرد و غبار (LADEE) که از سال 2013 تا 2014 در مدار زمین قرار داشت، جمع آوری شد.

اما نی و همکارانش می‌خواستند پایین بروند و به خاک بروند و به سنگ‌ساخت ماه نگاه کنند که گاهی به آن خاک می‌گویند (اگرچه خاک معمولاً حاوی مواد آلی است). محققان توانستند 10 نمونه از ماموریت های آپولو را تجزیه و تحلیل کنند.

این فقط 100 گرم بود، بنابراین جایی برای خطا وجود نداشت (شما نمی خواهید اشتباه کنید و نمونه های گرانبهای آپولو را هدر دهید). در واقع، این فرآیند به قدری دشوار بود که نی گفت سه سال طول کشید تا روشی برای آزمایش نمونه‌ها ایجاد کند که شامل خرد کردن آنها و حل کردن پودرهای ریز باقی مانده در اسیدها بود.

محققان به طور خاص پتاسیم و روبیدیم را بررسی کردند، دو عنصری که به آسانی در هر دو کندوپاش یونی و برخورد شهاب‌سنگ تبخیر می‌شوند.

اینجاست که علم کمی عمیق‌تر می‌شود: هر یک از این عناصر – پتاسیم و روبیدیم – به اشکال مختلفی به نام ایزوتوپ وجود دارند. می تواند ایزوتوپ های سبک تر و ایزوتوپ های سنگین تر وجود داشته باشد. تئوری محققان این است که سبک ترها احتمالاً بلند می شوند، در حالی که سنگین ترها در خاک می مانند.

آنها به این نتیجه رسیدند که سنگ سنگ عمدتاً حاوی ایزوتوپ‌های سنگین دو عنصر است و احتمالاً تبخیر این سنگ‌ها فرآیند اصلی فرستادن اتم‌ها به سمت بالا است.

و از آنجایی که ماه دائماً توسط شهاب‌سنگ‌های کوچک – به نام ریز شهاب‌سنگ – مورد اصابت قرار می‌گیرد، این جو نازک به سادگی بارها و بارها شارژ می‌شود.

چه معنایی برای آینده دارد

این مهم است زیرا در پراکندگی یون، بیشتر این اتم ها به فضا می گریزند. با این حال، با بخار شدن شهاب سنگ ها، بیشتر آنها باقی خواهند ماند. در واقع، یک مطالعه اخیر نشان داد که 70 درصد جو ماه نتیجه این برخورد شهاب سنگ است.

نی هیجان زده است که این برای مطالعه نمونه های جمع آوری شده از اجسام دیگر، مانند سیارک ها چه معنایی دارد. به عنوان مثال، نمونه هایی از سیارک 4.5 میلیارد ساله Bennu در سپتامبر گذشته به زمین بازگردانده شد.

او گفت: “من فکر می کنم چارچوبی برای مطالعات آینده فراهم می کند.” ما یک مدل ریاضی برای استفاده مردم ارائه می دهیم، سپس آنها می توانند نمونه ها را تجزیه و تحلیل کنند و سپس می توانند از مدل ما برای درک فرآیندهای هوازدگی فضا در اجسام دیگر استفاده کنند. زیرا ممکن است فرآیندها برای هر بدن متفاوت باشد.”

میریام لملین، دانشیار دپارتمان ژئوماتیک کاربردی در دانشگاه شربروک، که در این مطالعه شرکت نداشت اما در چندین ماموریت ماه (از جمله مریخ نورد آینده کانادا) شرکت دارد، گفت که از چشم انداز تجزیه و تحلیل آینده سایر موارد هیجان زده است. مکان های روی ماه

او گفت: «نمونه‌هایی که در این مطالعه و در مطالعات قبلی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند، بیشتر بر روی منطقه استوایی ماه متمرکز شده‌اند.

«ماموریت های آتی بر روی منطقه قطب جنوب متمرکز خواهند شد. بر اساس آنچه که در مجموعه داده های مداری می بینیم، ما معتقدیم که هوازدگی فضا در ناحیه قطبی نسبت به منطقه استوایی شدت کمتری دارد. بنابراین، نمونه‌هایی که از منطقه قطب جنوب بازگردانده می‌شوند، قطعاً می‌توانند برای مطالعه همان ایزوتوپ‌ها استفاده شوند و ببینیم آیا می‌توانیم چیزهای مختلف را اندازه‌گیری کنیم یا خیر.»