Mesiac väčšina ľudstva vníma ako holý a vystavený vákuu. Ako však píše portál ScienceAlert, jediný satelit Zeme v skutočnosti obsahuje vrstvu plynov - tenkú, no dostatočne odolnú na to, aby sa dala považovať za akúsi atmosféru nazývanú exosféra.
To, ako presne Mesiac udržiava túto difúznu škrupinu plynov, bolo doteraz hádankou. Magnetické pole Zeme pôsobí ako obmedzujúci vplyv na jej atmosféru, ale Mesiac nič také nemá, takže jeho exosféra mala byť už dávno odstránená slnečnou aktivitou.
Mikrometeority
Je jasné, že ubúdajúce plyny Mesiaca sa neustále dopĺňajú a vedci teraz objavili zdroj tohto dopĺňania. Drobné mikrometeority, sotva veľké ako zrnká prachu, neustále narážajú do mesačného povrchu, vystreľujú a vyparujú mesačný prach a uvoľňujú atómy do priestoru okolo Mesiaca.
„Dávame definitívnu odpoveď, že odparovanie dopadom meteoritu je dominantný proces, ktorý vytvára mesačnú atmosféru,” hovorí geochemička Nicole Nie z Massachusettského technologického inštitútu (MIT).
„Vek Mesiaca je takmer 4,5 miliardy rokov a počas tohto obdobia bol povrch neustále bombardovaný meteoritmi. Ukazujeme, že tenká atmosféra nakoniec dosiahne ustálený stav, pretože sa neustále dopĺňa malými dopadmi po celom Mesiaci.”
Precízna analýza
Pretože atmosféra Mesiaca je taká difúzna, je náročné ju študovať. Vieme, že je tam, pretože detektory, ktoré zanechali misie Apollo, v nich odhalili rôzne atómové zložky. Vedci však mali problém zistiť, odkiaľ presne pochádza.
Dopady mikrometeoritov boli silne zapojené ako hlavný prispievateľ prostredníctvom modelovania, rovnako ako proces nazývaný „rozprašovanie iónov“, pri ktorom sú atómy vyvrhnuté z mesačného povrchu, keď sú bombardované nabitými časticami prenášanými slnečným vetrom.
Nie a jej kolegovia sa chceli bližšie pozrieť na tieto rôzne procesy a úlohu, ktorú zohrávajú pri vytváraní a udržiavaní lunárnej exosféry, a preto vykonali novú analýzu. Skúmali skutočné vzorky mesačných nečistôt zozbieraných počas programu Apollo a hľadali dva prvky: draslík a rubídium, o ktorých je známe, že sa vyskytujú na Mesiaci a obidva sa ľahko vyparujú.
Nie je to len o Mesiaci
Keď slnečné častice alebo mikrometeority dopadnú na mesačný povrch, akékoľvek rubídium a draslík, ktoré tam visia, by sa vyparili. Keďže ide o ťažšie prvky, veľmi rýchlo by spadli späť na mesačný povrch.
„Pri nárazovom odparovaní by väčšina atómov zostala v lunárnej atmosfére, zatiaľ čo pri rozprašovaní iónov by bolo veľa atómov vymrštených do vesmíru,“ vysvetľuje Nie. „Z našej štúdie teraz môžeme kvantifikovať úlohu oboch procesov, aby sme povedali, že relatívny príspevok nárazového odparovania verzus rozprašovanie iónov je približne 70:30 alebo väčší.“
Tento výsledok nemá vplyv len na naše chápanie Mesiaca. Ak podobné procesy prebiehajú aj inde v Slnečnej sústave, ako sú asteroidy a iné mesiace, mohli by sme ich odhaliť vo vzorkách. Misie na získanie týchto vzoriek už boli vyslané alebo prebiehajú. Európska vesmírna agentúra dúfa, že pošle návratovú misiu napríklad na marťanský mesiac Phobos.
„Meranie izotopov draslíka a rubídia v regolite týchto objektov,“ píšu výskumníci, „nám pomôže pochopiť, ako boli ovplyvnené bombardovaním meteoroidmi a rozprašovaním slnečného vetra v geologických časových mierkach a ako sa vesmírne zvetrávanie líši v slnečnej sústave.“