Bulan terus menjadi lebih menarik sepanjang masa! Tetapi kini muncul berita "mengejutkan" bahawa menjelajahi kawah kutub mungkin jauh lebih sukar dan lebih berbahaya daripada yang disangka. Penyelidikan baru menunjukkan bahawa ketika angin suria mengalir di atas penyumbatan semula jadi di bulan, seperti pinggir kawah di kutub, kawah dapat dikenakan hingga ratusan volt. "Ringkasnya, apa yang kami dapati ialah kawah kutub adalah persekitaran elektrik yang sangat luar biasa, dan khususnya terdapat permukaan yang besar di bahagian bawah kawah ini," kata William Farrell dari Goddard Space Flight Center, pengarang utama penyelidikan baru mengenai persekitaran Bulan.
Orientasi bulan ke matahari menjadikan bahagian bawah kawah kutub tetap dalam bayangan kekal, yang membolehkan suhu di sana menjunam di bawah minus 400 darjah Fahrenheit, cukup sejuk untuk menyimpan bahan mudah menguap seperti air selama berbilion tahun. Dan tentu saja, segala sumber yang terdapat di kawah itu menarik bagi penjelajah masa depan, sekiranya angkasawan kembali ke Bulan.
[/ kapsyen]
"Walau bagaimanapun, penyelidikan kami menunjukkan bahawa, selain sejuk, penjelajah dan robot di dasar kawah bulan kutub mungkin juga harus bersaing dengan persekitaran elektrik yang kompleks, yang boleh mempengaruhi kimia permukaan, pelepasan statik, dan pelekat debu, "Kata Farrell, yang merupakan sebahagian daripada Dream Team lunar - projek Dinamik Respons Alam Sekitar di Bulan (DREAM) Institut Sains Lunar, yang juga merupakan sebahagian daripada Institut Sains Lunar NASA.
Aliran angin suria ke kawah dapat menghakis permukaan, yang mempengaruhi molekul air yang baru ditemui. Pelepasan statik dapat memendekkan peralatan yang sensitif, sementara debu bulan yang melekit dan sangat kasar dapat menghancurkan ruang angkasa dan mungkin berbahaya jika dilacak di dalam kapal angkasa dan dihirup dalam jangka masa yang lama.
Angin suria adalah gas nipis dari komponen atom yang dicas elektrik - elektron bercas negatif dan ion bermuatan positif - yang sentiasa bertiup dari permukaan matahari ke angkasa. Oleh kerana bulan hanya sedikit miring dibandingkan dengan matahari, angin suria mengalir hampir secara mendatar ke atas permukaan bulan di kutub dan di sepanjang kawasan di mana peralihan siang ke malam, yang disebut penamat.
Para penyelidik membuat simulasi komputer untuk mengetahui apa yang berlaku ketika angin suria mengalir di tepi kawah kutub. Mereka mendapati bahawa dalam beberapa cara, angin suria berkelakuan seperti angin di Bumi - mengalir ke lembah kutub yang dalam dan lantai kawah. Tidak seperti angin di Bumi, komposisi ion elektron ganda dari angin suria boleh menimbulkan cas elektrik yang tidak biasa di sisi gunung atau dinding kawah; iaitu di bahagian dalam rim tepat di bawah aliran angin suria.
Oleh kerana elektron lebih dari 1.000 kali lebih ringan daripada ion, elektron yang lebih ringan di angin suria bergegas ke kawah bulan atau lembah di hadapan ion berat, mewujudkan kawasan yang diisi negatif di dalam kawah. Ion akhirnya mengejar, tetapi hujan ke kawah pada konsentrasi yang lebih rendah secara konsisten daripada elektron. Ketidakseimbangan pada kawah ini menjadikan dinding dan lantai dalam memperoleh muatan elektrik negatif. Pengiraannya menunjukkan bahawa kesan pemisahan elektron / ion paling ekstrem di tepi bawah kawah - di sepanjang dinding kawah dalam dan di lantai kawah yang terdekat dengan aliran angin suria. Di sepanjang bahagian dalam ini, ion-ion berat mengalami kesukaran paling besar untuk sampai ke permukaan. Berbanding dengan elektron, mereka bertindak seperti treler-treler yang berjuang untuk mengikuti motosikal; mereka tidak dapat membuat putaran tajam di puncak gunung seperti elektron.
"Elektron membangun awan elektron di tepi bawah dinding dan lantai kawah ini, yang dapat membuat muatan negatif yang luar biasa besar dari beberapa ratus Volt berbanding dengan angin suria yang padat yang mengalir di atas," kata Farrell.
Caj negatif di sepanjang kelebihan ini tidak akan bertambah selama-lamanya. Akhirnya, daya tarikan antara kawasan bercas negatif dan ion positif di angin suria akan menyebabkan arus elektrik yang tidak biasa berlaku. Pasukan ini percaya satu sumber yang mungkin untuk arus ini adalah debu bermuatan negatif yang ditolak oleh permukaan bermuatan negatif, dilayang dan mengalir jauh dari kawasan yang sangat bermuatan ini. "Angkasawan Apollo dalam Modul Perintah yang mengorbit melihat sinar samar di cakrawala bulan ketika matahari terbit yang mungkin telah tersebar cahaya dari debu berlapis elektrik," kata Farrell. “Selain itu, misi Apollo 17 mendarat di lokasi yang serupa dengan persekitaran kawah - lembah Taurus-Littrow. Eksperimen Lunar Ejecta dan Meteorit yang ditinggalkan oleh angkasawan Apollo 17 mengesan hentaman dari debu pada penyeberangan terminal di mana angin suria hampir mendatar mengalir, serupa dengan keadaan di atas kawah kutub. "
"Karya penting ini oleh Dr. Farrell dan pasukannya adalah bukti lebih lanjut bahawa pandangan kita tentang bulan telah berubah secara mendadak dalam beberapa tahun terakhir," kata Gregory Schmidt, timbalan pengarah Institut Sains Lunar NASA di Pusat Penyelidikan Ames NASA, Moffett Field, Calif "Ini mempunyai persekitaran yang dinamis dan menarik yang baru kita mulai memahami."
Langkah seterusnya untuk pasukan merangkumi model komputer yang lebih kompleks. "Kami ingin mengembangkan model tiga dimensi sepenuhnya untuk mengkaji kesan pengembangan angin suria di pinggir gunung. Kami sekarang mengkaji pengembangan menegak, tetapi kami juga ingin mengetahui apa yang berlaku secara mendatar, ”kata Farrell. Seawal 2012, NASA akan melancarkan misi Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) yang akan mengorbit bulan dan dapat mencari aliran debu yang diramalkan oleh penyelidikan pasukan.
Penyelidikan ini diterbitkan pada 24 Mac dalam Journal of Geophysical Research.
Sumber: NLSI
