スリランカ vs パキスタン
月は何十億年もの間、太陽風にさらされてきました。しかし、新たな証拠は、彼の両半球が同じように砲撃を経験したわけではないことを示している。手前側と奥側に衝突する粒子は異なる速度で到着し、異なる量のエネルギーを運びます。
中国の嫦娥6号ミッションによって収集された物質の分析は、地球の磁気圏がこのコントラストの多くの原因であることを示唆しています。調査結果は、 自然の地球科学。
月の塵には太陽風の記録が残っている
太陽風は、太陽から放出される高速で移動する荷電粒子の安定した流れです。月には厚い大気も地球規模の磁場もないため、これらの粒子は月の表面に直接衝突します。
月のレゴリスは時間の経過とともに、この暴露の証拠を保管してきました。これは、太陽風によって供給される希ガス (He、Ne、Ar、Kr、Xe) などの揮発性物質の自然アーカイブとして機能します。これらの元素は他の物質とほとんど化学反応しないため、科学者は太陽風の粒子がどのようにして月の土壌に入り、蓄積したかを示す信頼できるマーカーとして使用できます。
最近まで、研究者は月の表側から採取したサンプルしか研究できませんでした。裏側からの物質がなければ、太陽風の注入が両半球間で系統的に異なるかどうかを直接テストすることはできなかった。
中国の嫦娥6号計画が月の裏側、南極のエイトケン盆地から1,935グラムのレゴリスを持ち帰ったとき、状況は変わった。このサンプルは、太陽風の粒子が月の両面の土壌にどのように注入されたかを比較する最初の直接的な機会を提供しました。
嫦娥6号のサンプルで同位体の違いが明らかに
中国科学院（CAS）の地質地球物理研究所（IGG）が率いるチームは、嫦娥6号物質中のヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの濃度と同位体組成を調査した。
この研究は、HE Huaiyu教授の監督の下、IGGの博士研究員であるXuhang Zhang氏によって実施されました。このプロジェクトには、中国科学技術大学の研究者と嫦娥7号の揮発性ペイロードチームのメンバーも参加しました。
最も明らかな違いの 1 つは、ネオンの同位体に現れました。嫦娥 6 号のレゴリスには平均 20ない/22Ne比は11.34±0.22。この値は、以前に研究された近くのすべてのサンプルからの測定値よりもかなり小さいですが、太陽風の強力な分別後に予想される理論的組成とよく一致しています。
このパターンは、反対側でより激しい同位体分別が起こり、より重いネオン同位体が相対的に豊富になったことを示しています。
太陽風ははるか彼方まで届いた
クリプトンとキセノンは、2 つの半球が異なるエネルギーの粒子にさらされたことを示すさらなる証拠を提供しました。
ステップ加熱実験中、太陽風によって運ばれたキセノンは主に高温で嫦娥6号物質から放出され、単一の高温ピークを形成した。近い側の嫦娥5号のサンプルは異なるパターンを示し、低温と高温の両方でかなりのキセノンが放出された。
このコントラストは、太陽風の粒子が向こう側のレゴリスのさらに奥まで侵入したことを示唆しています。一般に、より深く着床すると、より高いエネルギーを持つ粒子が必要となり、月の裏側がより速く、よりエネルギーの高い太陽風にさらされていることを示しています。
地球はどのようにして太陽風の速度を遅くするのか
研究者らは、この違いを地球の磁気圏の「速度調整」効果によって説明している。
月が地球の周りを移動するとき、月は磁気圏を取り囲む緩衝領域である磁気鞘を通って移動することがあります。この領域では、太陽風の速度が通常の秒速約 400 キロメートルから約 200 キロメートルに減速します。
速度の低下は、主に地球に向かう月の表側に影響を及ぼします。エネルギーの低い粒子は表面の奥深くまで移動しないため、粒子の注入はレゴリスの上部近くに留まります。
常に地球に面している裏側は、同じように影響を受けません。それは妨げられることなく太陽風にさらされたままであり、より速い粒子が月の土壌にさらに浸透することを可能にします。
研究者らは、嫦娥５号着陸地点で記録された太陽風総曝露量の約２５％が、この遅い流れに関係していると推定している。比較すると、反対側の嫦娥6号遺跡では、同様の保護効果を受けた形跡は見られなかった。
月の土壌は地球の磁気の過去を記録する可能性がある
これらの裏側のサンプルは、地球の磁気圏が月のさまざまな部分に到達する太陽風の粒子の速度を制御していることを示す最初の直接的な物理的証拠を提供する。その影響は、粒子がレゴリスに侵入した深さと、そこに捕捉された希ガスの同位体の特徴の両方に永続的に記録されます。
研究者らはまた、月の土壌中の重希ガスが、太陽風と地球の磁気圏の間の過去の相互作用の「化石記録」として機能する可能性があると提案している。これらのガスを古地磁気の証拠と合わせて研究すると、地球の磁気圏が長期間にわたってどのように変化したかを追跡する新しい方法が提供される可能性があります。
この結果は、太陽、地球、月の関係が科学者がこれまで理解していたよりも複雑であることを示しています。彼らはまた、月がこれらの古代の相互作用の隠された証拠を保存しており、研究者に地球の磁気環境の長期の歴史を調査する新しい方法を提供することを示唆しています。
