Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по форуму  внутри темы
 

args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x4dc1540)
Re: Кольца Сатурна и Рея
31.03.2013 20:04 | А.П. Васи

Прыгающая лунная пыль...

http://www.astrogorizont.com/content/read-Prigayushchaya_lunnaya_pil

------------------------------------------------------

\\\


Следуйте за
нами в группах
В соответствии с новыми расчетами, выполненными учеными НАСА, электрически заряженные частицы лунной пыли рядом с затененными кратерами могут подскакивать над поверхностью и перепрыгивать через затененную область, совершая прыжки туда-сюда между освещенными светом участками, находящимися на противоположных сторонах кратера...
На фото: Этот Этот снимок, полученный с помощью космического летательного аппарата НАСА "Лунный орбитальный разведчик" (Lunar Reconnaissance Orbiter), изображает участок в районе северного края кратера Кабеус. Странное скачкообразное перемещение лунной пыли можно наблюдать на Луне в местах, подобных этому, где освещенные Солнцем участки поверхности находятся по соседству с затененными областями.

Новое исследование проводится группой ученых, возглавляемой Майклом Колье (Michael Collier) из Центра космических полетов имени Годдарда, НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд, в рамках программы изучения динамичности окружающей среды на Луне (Dynamic Response of the Environment At the Moon (DREAM)) совместно с Институтом изучения Луны (НАСА) (NLSI), работой которого руководит Научно-исследовательский центр имени Эймса, НАСА, Моффет-Филд, штат Калифорния.

"Движение отдельной частицы пыли напоминает маятник или колебательный процесс,- говорит Колье. - Мы считаем, что пыль может клубиться над частично затененными областями Луны и поверхностью других объектов, находящихся в безвоздушном пространстве Солнечной системы, например, астероидов, подобно рою пчел, окружающих улей. Мы установили, что это новый класс движения пыли. Пыль не выбрасывается в космос и не делает огромных скачков на большие расстояния, как предсказывалось другими - наоборот, она остается локально захваченной, как в ловушке, совершая колебательные движения над затененной областью в пределах расстояния от 1 до 10 метров (ярдов). Такие необычные траектории вполне возможны, но сейчас мы демонстрируем, что возможен третий, новый вид движения". Колье является ведущим автором новой научной статьи, в которой представлены результаты последнего исследования, опубликованной в октябре 2012 года в журнале "Достижения в области космических исследований" (Advances in Space Research).

Группа исследователей считает, что этот эффект должен быть особенно заметным во время сумерек и на рассвете, когда области поверхности Луны частично освещаются солнечным светом, а такие элементы рельефа, как горы и края кратеров, отбрасывают длинные тени.

"По сути, пыль является индикатором необычных поверхностных электростатических полей, - отмечает Уильям Фаррелл (William Farrell) из Центра космических полетов имени Годдарда, НАСА, соавтор научной статьи и руководитель группы NLSI DREAM. - В этих затененных областях поверхность заряжена отрицательно по отношению к положительно заряженным областям, освещаемым Солнцем. Таким образом, образуется локальный комплекс, сильное электрическое поле с разделенными положительно и отрицательно заряженными областями, которое называется электрическим полем диполя, создаваемым над затененной областью. Под действием электрического поля диполя пыль начинает совершать колебательные движения. Такой лунный поверхностный процесс происходит на границе перехода ночь/день (между обращенной к Солнцу и обратной сторонами Луны), то есть по линии, которая называется терминатор (или линия светораздела). Этот процесс также может происходить на малых небесных телах, таких как астероиды. Возможно, это фундаментальный процесс, происходящий на небесных объектах с каменистой структурой в условиях безвоздушного пространства".

А вот доказательство того, что пыль на самом деле перемещается именно таким образом по лунной поверхности. "На снимках, полученных с помощью космических летательных аппаратов серии "Сервейер" (Серия американских космических летательных аппаратов, разработанных специально для исследования Луны), имеются намеки на такое поведение клубов пыли. Наблюдения велись в сумеречном небе над платформами в местах их посадки (на поверхность Луны) в сумерках и на рассвете. Это было просто удивительно, в первую очередь потому, что на Луне отсутствует атмосфера с такой плотностью, которая бы позволяла рассеивать свет, когда Солнце прячется за горизонтом. Долгое время считали, что свет рассеивается поднимающейся пылью. Данная модель предполагает, что пыль, в действительности, перемещается скачками или клубится над большим количеством затененных областей, которые, по всей видимости, находятся на линии лунной поверхности, где проходит граница перехода сумерки/рассвет, которая называется лунным терминатором. Идеально подходящая естественная модель. Полагают также, что именно процесс переноса заряженной лунной пыли был виновником возникновения высокозаряженной пыли вдоль линии терминатора, наблюдаемой в эксперименте, который проводился в рамках экспедиции на Луну "Аполлон-17" с использованием прибора "Lunar Ejecta and Meteorites" (LEAM)", - добавляет Колье.

На фото: Эти снимки демонстрируют свечение на малых высотах над лунным горизонтом, которое наблюдала автоматическая лунная станция НАСА Сервейер-7 (Surveyor 7); белые полосы это отблески зарева, наблюдаемые в разное время.

Как мы можем заметить, на Луне не отмечается видимой активности, и она выглядит мертвой. Однако по причине того, что на Луне почти нет атмосферы, поверхность Луны подвергается воздействию солнечного ветра, тонкого потока ионизированного (проводящего) газа, называемого плазмой, который истекает из внешних областей поверхности Солнца со скоростью, составляющей примерно миллион миль в час. Воздействие солнечного света и солнечного ветра порождает на поверхности Луны состояние невидимого электрического возбуждения. На видимой стороне Луны, освещенной Солнцем, под действием солнечного света (фотонов) происходит выбивание из лунной поверхности отрицательно заряженных электронов, в результате чего поверхность заряжается положительно. На обратной (темной) стороне Луны, или в тени, электроны, которые входят в состав потока солнечного ветра, врезаются в поверхность и захватываются ею, придавая поверхности отрицательный заряд.

Точный механизм, который приводит лунную пыль в движение, пока однозначно не установлен. Так, при ударе микрометеоритных частиц энергия может передаваться поверхности, вызывая подскок частиц. Кроме того, для шероховатой поверхности, каковой является поверхность Луны, характерно наличие отдельных малых локализованных электростатических полей, которые также могут посредством электростатических сил поднимать пыль с поверхности. Маятниковое движение, которое затем происходит, можно объяснить тем, что освещенные Солнцем области поверхности Луны имеют тенденцию заряжаться положительно, в то время как затененные области приобретают отрицательный заряд. Подобно тому, как отталкиваются друг от друга одноименно заряженные заряды, положительно заряженные частицы пыли на освещенном Солнцем участке отталкиваются от положительно заряженной поверхности. Если бы рядом не было отрицательно заряженной области, частица пыли подскочила бы строго вертикально вверх. Однако, поскольку противоположные заряды притягиваются, то положительно заряженная частица пыли устремится к отрицательно заряженному дну кратера, при этом траектория её движения над кратером будет изогнутой. Пыль, отскочившая от освещенного Солнцем участка поверхности в изначально вертикальном направлении, проследует над затененным дном кратера к освещенной стороне на другом краю кратера, где положительно заряженная поверхность отразит её и снова отправит в обратное движение над кратером. Когда в таком процессе участвует множество частиц, то, в соответствии с предложенной моделью, над кратером должен наблюдаться рой частиц или купол пыли.

Если бы не существовало определенных трудностей, частицы могли бы совершать такие прыжки между освещенными участками поверхности на противоположных сторонах кратера до бесконечности. Но, в действительности, существует множество факторов, например, таких как разная высота краев кратера, неровность (шероховатость) дна кратера, влияние солнечного ветра и слабость электрического поля, создаваемого поверхностными зарядами, которые могут изменять траекторию движения частицы. Вносимые таким образом возмущения приводят к тому, что пыль, в конечном счете, либо падает в кратер, либо отбрасывается. "Эта модель дает вполне естественное объяснение тем накопителям пыли, которые были обнаружены внутри кратеров на поверхности астероида Эрос", - констатирует Колье.

"Проведение расчетов, учитывающих, каким образом вышеперечисленные факторы оказывают влияние на траекторию перемещения частицы пыли на Луне и на поверхности астероидов, является подходящей темой для следующего исследования, - говорит Колье. - Кроме того, мы не знаем точно, какое количество частиц получает соответствующий заряд и ведет себя подобным образом одна тысячная, одна миллионная или одна миллиардная? Нам бы хотелось провести больше исследований, чтобы можно было установить, с какой вероятностью частица может вести себя подобным образом. Поскольку большая часть поверхности Луны покрыта пылью, даже одна миллиардная была бы для нас значимой величиной". Группа исследователей планирует также просмотреть все снимки, сделанные в эпоху "Аполлонов", чтобы найти возможные доказательства присутствия пылевых куполов над затененными кратерами.

В состав группы, занимающейся исследованиями, входят Колье, Фаррел и Тимоти Стаббс (Timothy Stubbs), также из Центра космических полетов имени Годдарда, НАСА. Финансирование научно-исследовательских работ выполнено NLSI (Институт изучения Луны).

NLSI это виртуальная организация, финансируемая Управлением научных программ НАСА и Управлением пилотируемых программ исследования космоса (Human Exploration Office) в Вашингтоне, которая позволяет претворять в жизнь совместные междисциплинарные исследования, которые дополняют программы НАСА по исследованию Луны. Институт использует стратегию объединения ученых из разных стран и состоит из отобранных на конкурсной основе групп, включающих американских ученых, и отдельных групп, представленных международными партнерами.


Авторское право (c) NASA
Переводчик: Дорохова Елена (бюро переводов Гольфстрим)
\\\




[Цитировать][Ответить][Новое сообщение]
Форумы >> Обсуждение публикаций Астронета
Список  /  Дерево
Заголовки  /  Аннотации  /  Текст

Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования