Астрономы давно знают, что Луна окружена тонким пылевым облаком ассиметричной формы, которое едва различимо даже для чувствительных приборов. Теперь исследователи из Франции, США и Европы предложили объяснение его странной формы: причина может быть в огромной разнице температур между дневной и ночной сторонами спутника.
Поверхность Луны покрыта реголитом — слоем пыли и обломков, образовавшимся из-за постоянных ударов микрометеороидов. Без атмосферы, как на Земле, Луна ежедневно принимает на себя несколько тонн таких частиц, и каждое столкновение выбрасывает в космос новые облака пыли. В 2015 году ученые зафиксировали, что эта пыль образует обширное облако, простирающееся на сотни километров вверх. Хотя плотность облака ничтожна — всего около 0,004 частицы на кубометр (что эквивалентно 4 пылинкам в зернохранилище), — оно оказалось неравномерным: на дневной стороне пыли больше, чем на ночной. Более того, облако наиболее плотное вблизи поверхности в районе линии рассвета — терминатора.
Ранее эту асимметрию объясняли направлением падения микрометеороидов, но команда под руководством Себастьяна Веркерке из Национального центра космических исследований Франции предположила иной фактор — температурный контраст. Днем поверхность Луны нагревается до +110 °C, а ночью остывает до –180 °C, что создает перепад почти в 300 °C.
Решение научной загадки
Чтобы проверить гипотезу, ученые провели компьютерное моделирование ударов микрометеороидов о лунную поверхность при разных температурах.
Результаты показали: на горячей и более плотной дневной стороне удары выбрасывают на 6–8 % больше пыли, чем на холодной ночной. Более того, частицы, образующиеся при высокой температуре, обладают большей энергией и способны подниматься на высоту орбитальных спутников, где их фиксируют.
Таким образом, температура влияет не только на количество выбрасываемой пыли, но и на ее распределение. Это объясняет, почему облако вокруг Луны плотнее со стороны, обращенной к Солнцу, пишет Live Science. Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research: Planets.
Авторы отмечают, что аналогичные процессы могут происходить и на других безвоздушных телах Солнечной системы. Особенно интересным объектом для проверки станет Меркурий, где температура дневной поверхности значительно выше темной. Такая разница между днем и ночью может привести к еще более выраженному асимметричному облаку пыли. Это предположение планируется проверить в ходе миссии BepiColombo Европейского космического агентства.