Ayın nəfəs ala bilən havası olmasa da, demək olar ki, orada olmayan bir atmosferə sahibdir. 1980-ci illərdən bəri astronomlar Ayın səthində çox nazik atom təbəqəsinin sıçramasını müşahidə ediblər. Texniki olaraq “ekzosfer” kimi tanınan bu zərif atmosfer, çox güman ki, bir növ kosmos havasının məhsuludur. Lakin bu proseslərin tam olaraq nə ola biləcəyini hər hansı bir əminliklə müəyyən etmək çətin idi.

İndi MIT və Çikaqo Universitetinin alimləri Ayın atmosferini əmələ gətirən və bu gün də onu saxlamağa davam edən əsas prosesi müəyyən etdiklərini bildiriblər. “Science Advances” jurnalında dərc olunan araşdırmada komanda, Ay atmosferinin ilk növbədə “təsir buxarlanmasının” məhsulu olduğunu bildirir .

Tədqiqatçılar öz araşdırmalarında NASA-nın Apollon missiyaları zamanı astronavtların topladığı Ay torpağı nümunələrini təhlil ediblər.

Onların təhlili göstərir ki, Ayın 4,5 milyard illik tarixi ərzində onun səthi əvvəlcə kütləvi meteoritlər, daha sonra isə daha kiçik, toz böyüklüyündə olan “mikrometeoroidlər” tərəfindən davamlı olaraq bombardman edilib.

Bu daimi təsirlər Ayın torpağını hərəkətə gətirdi, müəyyən atomları təmasda buxarladı və hissəcikləri havaya qaldırdı. Bəzi atomlar kosmosa atılır, digərləri isə ayın üzərində asılı vəziyyətdə qalır və meteoritlər səthə sıçramağa davam etdikcə daim yenilənən zəif atmosfer yaradır.

Tədqiqatçılar tapdılar ki, zərbənin buxarlanması Ayın milyardlarla il ərzində son dərəcə nazik atmosferini yaratması və saxlaması üçün əsas prosesdir.

Tədqiqatın aparıcı müəllifi, MİT-in Yer, Atmosfer və Planet Elmləri Departamentinin dosenti Nicole Nie deyir: “Biz qəti cavab veririk ki, meteorit zərbəsinin buxarlanması Ay atmosferini yaradan dominant prosesdir”.

“Ayın 4,5 milyard ilə yaxın yaşı var və bu müddət ərzində səth davamlı olaraq meteoritlər tərəfindən bombardman edilib. Biz göstəririk ki, nəhayət, nazik bir atmosfer sabit vəziyyətə çatır, çünki o, bütün ay boyunca kiçik zərbələrlə davamlı olaraq doldurulur.”

Nienin həmmüəllifləri Çikaqo Universitetində Nicolas Dauphas, Zhe Zhang və Timo Hopp və NASA Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzində Menelaos Sarantosdur.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1722622560&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-08-scientists-pin-moon-tenuous-atmosphere.html%23google_vignette&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI3LjAuNjUzMy43MyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI3LjAuNjUzMy43MyJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMjcuMC42NTMzLjczIl1dLDBd&dt=1722622550804&bpp=4&bdt=2245&idt=2618&shv=r20240731&mjsv=m202407250101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D4affe4131dd5dd5c%3AT%3D1721801852%3ART%3D1722622537%3AS%3DALNI_MbUC-Ae2mgUQk_YcX7zH0MS_3PKkA&eo_id_str=ID%3D88459bb7dce951d5%3AT%3D1721801852%3ART%3D1722622537%3AS%3DAA-AfjbtvqJSL4Gv5AGhtgiPqyom&prev_fmts=0x0%2C1423x739&nras=2&correlator=8307838301280&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=2&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=2322&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31085722%2C42531705%2C95334528%2C95334830%2C95337585%2C95337869%2C95338226%2C31085704%2C95339231%2C95336267%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1162122898080750&tmod=1486214061&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=9951

Weathering rolları

2013-cü ildə NASA bəzi təfərrüatlı atmosfer kəşfiyyatı aparmaq üçün Ayın ətrafına orbitə göndərdi. Ay Atmosferi və Toz Mühit Tədqiqatçısına (LADEE, “qadın” kimi tələffüz olunur) Ayın nazik atmosferi, səth şəraiti və Ay tozuna hər hansı ətraf mühitin təsiri haqqında məlumat toplamaq tapşırılıb.

LADEE-nin missiyası ayın atmosferinin mənşəyini müəyyən etmək üçün nəzərdə tutulmuşdu. Alimlər ümid edirdilər ki, zondda torpaq və atmosfer tərkibinin uzaqdan ölçülməsi müəyyən kosmik hava prosesləri ilə əlaqələndirilə bilər ki, bu da sonra Ay atmosferinin necə yarandığını izah edə bilər.

Tədqiqatçılar şübhələnirlər ki, Ay atmosferinin formalaşmasında iki kosmik hava prosesinin rolu var: zərbənin buxarlanması və “ion püskürməsi” – günəşdən enerji yüklü hissəcikləri kosmosa daşıyan günəş küləyi ilə əlaqəli bir fenomen. Bu hissəciklər ayın səthinə çarpdıqda, enerjilərini torpaqdakı atomlara ötürə və həmin atomları sıçrayaraq havaya uçura bilərlər.

“LADEE-nin məlumatlarına əsasən, hər iki prosesin rol oynadığı görünür” dedi Nie.

“Məsələn, bu göstərdi ki, meteorit yağışları zamanı atmosferdə daha çox atom görürsən, yəni təsirlər təsir göstərir. Amma bu, həm də göstərdi ki, ay günəşdən qorunduğunda, məsələn, tutulma zamanı, atmosferdə də dəyişikliklər olur. atmosferin atomları, yəni günəşin də təsiri var.

Torpaqda cavablar

Ay atmosferinin mənşəyini daha dəqiq müəyyən etmək üçün Nie, NASA-nın Apollon missiyaları zamanı astronavtlar tərəfindən toplanmış Ay torpağı nümunələrinə baxdı. O, Çikaqo Universitetindəki həmkarları ilə birlikdə hər biri təxminən 100 milliqram olan 10 Ay torpağı nümunəsi əldə etdi.

Nie əvvəlcə hər nümunədən iki elementi təcrid etməyə çalışdı: kalium və rubidium. Hər iki element “uçucudur”, yəni təsirlər və ion püskürməsi ilə asanlıqla buxarlanır.

Hər bir element bir neçə izotop şəklində mövcuddur. İzotop eyni sayda protondan, lakin bir qədər fərqli sayda neytrondan ibarət eyni elementin variasiyasıdır. Məsələn, kalium üç izotopdan biri kimi mövcud ola bilər, hər birində daha bir neytron var və sonuncudan bir qədər ağırdır. Eynilə, rubidiumun iki izotopu var.

Komanda ayın atmosferi buxarlanmış və havada asılı vəziyyətdə olan atomlardan ibarətdirsə, bu atomların daha yüngül izotoplarının daha asan yerdəyişməsi lazım olduğunu, daha ağır izotopların isə yenidən torpağa yerləşməsi ehtimalının daha yüksək olacağını düşünürdü.

Bundan əlavə, alimlər proqnozlaşdırırlar ki, təsirin buxarlanması və ionların püskürməsi torpaqda çox fərqli izotop nisbətləri ilə nəticələnməlidir. Torpaqda qalan həm kalium, həm də rubidium üçün yüngül və ağır izotopların xüsusi nisbəti, Ay atmosferinin mənşəyinə töhfə verən əsas prosesi ortaya qoymalıdır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=2996406042&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1722622596&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-08-scientists-pin-moon-tenuous-atmosphere.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI3LjAuNjUzMy43MyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI3LjAuNjUzMy43MyJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMjcuMC42NTMzLjczIl1dLDBd&dt=1722622550808&bpp=3&bdt=2249&idt=2682&shv=r20240731&mjsv=m202407250101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D4affe4131dd5dd5c%3AT%3D1721801852%3ART%3D1722622537%3AS%3DALNI_MbUC-Ae2mgUQk_YcX7zH0MS_3PKkA&eo_id_str=ID%3D88459bb7dce951d5%3AT%3D1721801852%3ART%3D1722622537%3AS%3DAA-AfjbtvqJSL4Gv5AGhtgiPqyom&prev_fmts=0x0%2C1423x739%2C540x135&nras=2&correlator=8307838301280&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=2&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=4144&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=1214&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31085722%2C42531705%2C95334528%2C95334830%2C95337585%2C95337869%2C95338226%2C31085704%2C95339231%2C95336267%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1162122898080750&tmod=1486214061&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C1440%2C860%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=46177

Bütün bunları nəzərə alaraq, Nie əvvəlcə torpaqları incə toz halına gətirərək, sonra kalium və rubidium olan məhlulları təmizləmək və təcrid etmək üçün tozları turşularda həll etməklə Apollon nümunələrini təhlil etdi. Sonra o, hər bir nümunədə həm kalium, həm də rubidiumun müxtəlif izotoplarını ölçmək üçün bu məhlulları kütlə spektrometrindən keçirdi.

Qrup, torpaqların əsasən həm kalium, həm də rubidiumun ağır izotoplarını ehtiva etdiyini müəyyən etdi. Tədqiqatçılar həm kalium, həm də rubidiumun ağır və yüngül izotoplarının nisbətini ölçə bildilər və hər iki elementi müqayisə edərək, təsirli buxarlanmanın, çox güman ki, ayın atmosferini yaratmaq üçün atomların buxarlanması və yuxarı qalxması ilə dominant proses olduğunu tapdılar.

Nie deyir: “Zərbənin buxarlanması ilə atomların çoxu Ay atmosferində qalacaq , ion püskürməsi ilə isə çoxlu atomlar kosmosa atılacaq”.

“Tədqiqatımızdan indi hər iki prosesin rolunu kəmiyyətcə qiymətləndirə bilərik, deyə bilərik ki, təsir buxarlanması ilə ion püskürtmə ilə nisbi töhfə təxminən 70:30 və ya daha böyükdür.” Başqa sözlə, ayın atmosferinin 70% və ya daha çoxu meteoritlərin təsirinin məhsuludur, qalan 30% isə günəş küləyinin nəticəsidir .

Kembric Universitetində Ay torpaqlarını tədqiq edən postdok Castin Hu deyir: “Belə bir incə effektin kəşfi, kalium və rubidium izotoplarının ölçülmələrini diqqətli, kəmiyyət modelləşdirmə ilə birləşdirən innovativ ideya sayəsində diqqətəlayiqdir”. təhsil.

“Bu kəşf Ayın tarixini başa düşməkdən kənara çıxır, çünki bu cür proseslər baş verə bilər və bir çox planlaşdırılmış qayıdış missiyalarının diqqət mərkəzində olan digər aylar və asteroidlərdə daha əhəmiyyətli ola bilər.”

“Bu Apollon nümunələri olmasaydı, biz dəqiq məlumat əldə edə və hər şeyi daha ətraflı başa düşmək üçün kəmiyyətcə ölçə bilməzdik” dedi Nie. “Aydan və digər planetar cisimlərdən nümunələr gətirmək bizim üçün vacibdir, belə ki, Günəş sisteminin formalaşması və təkamülü ilə bağlı daha aydın şəkillər çəkə bilək.”

Ətraflı məlumat: Nicole Nie, Eons ərzində Atmosfer İtkisinin Ay Torpağı Rekordu, Elmdə irəliləyişlər (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adm7074 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm7074

Jurnal məlumatı: Elmin inkişafı