NASAs Interstellar Boundary Explorer (IBEX) rumfartøj har foretaget de første observationer af hurtige hydrogenatomer, der kommer fra månen, efter årtiers spekulation og søgning efter deres eksistens. IBEX blev lanceret i oktober sidste år og har til opgave at forestille sig et billede og kortlægge de dynamiske interaktioner, der er forårsaget af den varme solvind, der smækker ned i det kolde rum. Men da IBEX-teamet bestil rumfartøjet, opdagede de strømmen af neutrale brintatomer, der er forårsaget af solvinden, der spreder sig ud af månens overflade.
Detektoren, der fandt opdagelsen, kaldet IBEX-Hi, blev designet og bygget af Southwest Research Institute og Los Alamos National Labs for at måle partikler, der bevæger sig med en hastighed fra 0,5 til 2,5 millioner miles i timen.
”Lige efter at vi fik IBEX-Hi tændt, passerede månen tilfældigvis lige gennem sit synsfelt, og der var de,” siger Dr. David J. McComas, IBEX-hovedundersøger og assisterende vicepræsident for SwRI Space Science og Ingeniørafdeling, hvor IBEX-Hi-partikeldetektoren primært blev bygget. "Instrumentet tændes med et klart signal om, at de neutrale atomer bliver opdaget, når de spredte sig tilbage fra månen."
Solvinden, den supersoniske strøm af ladede partikler, der strømmer ud fra solen, bevæger sig ud i rummet i alle retninger med en hastighed på omkring en million km / h. Jordens stærke magnetfelt beskytter vores planet mod solvinden. Månen med sit relativt svage magnetfelt har ingen sådan beskyttelse, hvilket får solvinden til at smadre ned på månens solrige side.
Fra sit udsigtspunkt i høj jordskredsløb ser IBEX omkring halvdelen af månen - en fjerdedel af den er mørk og vender ud mod natkanten (væk fra solen), mens den anden fjerdedel vender mod dagen (mod solen). Solvindpartikler påvirker kun dagen, hvor de fleste af dem er indlejret i månens overflade, mens nogle spreder sig i forskellige retninger. De spredte bliver for det meste neutrale atomer i denne reflektionsproces ved at opsamle elektroner fra månens overflade.
IBEX-teamet vurderer, at kun ca. 10 procent af solvindionerne reflekterer solens side af månen som neutrale atomer, mens de resterende 90 procent er indlejret i månens overflade. Karakteristika for månens overflade, såsom støv, kratere og klipper, spiller en rolle i bestemmelsen af procentdelen af partikler, der bliver indlejret, og procentdelen af neutrale partikler, såvel som deres bevægelsesretning, der spreder sig.
McComas siger, at resultaterne også kaster lys over "genbrug" -processen, der udføres af partikler i hele solsystemet og videre. Solvinden og andre ladede partikler påvirker støv og større genstande, når de rejser gennem rummet, hvor de tilbagespreder og oparbejdes som neutrale atomer. Disse atomer kan rejse lange afstande, før de fratages deres elektron og bliver ioner, og den komplicerede proces begynder igen.
De kombinerede sprednings- og neutraliseringsprocesser, der nu er observeret ved månen, har konsekvenser for interaktion med objekter på tværs af solsystemet, såsom asteroider, Kuiper Belt-objekter og andre måner. Plasma-overfladeinteraktioner, der forekommer i protostellar tåge, det område af rummet, der dannes omkring planeter og stjerner - såvel som exoplaneter, planeter omkring andre stjerner - kan også udledes.
IBEXs primære mission er at observere og kortlægge de komplekse interaktioner, der forekommer ved kanten af solsystemet, hvor solvindvindmillionen i timen løber ind i det interstellære materiale fra resten af galaksen. Rumfartøjet bærer de mest følsomme neutrale atomdetektorer, der nogensinde er fløjet i rummet, hvilket gør det muligt for forskere ikke kun at måle partikelenergi, men også at lave præcise billeder af, hvor de kommer fra.
Og rumfartøjet er lige ved at komme i gang. Mot slutningen af sommeren frigiver holdet rumfartøjets første himmelkort, der viser de energiske processer, der finder sted ved kanten af solsystemet. Holdet kommenterer ikke, før billedet er komplet, men McComas antyder: "Det ligner ikke nogen af modellerne."
Forskningen blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve.
Kilde: Southwest Research Institute
