Med månen som det mest fremtrædende objekt på nattehimmelen og en vigtig kilde til en usynlig træk, der skaber tidevand, troede mange gamle kulturer, at det også kunne påvirke vores helbred eller sindstilstand - ordet "galning" har sin oprindelse i dette tro. Nu afslører en kraftfuld kombination af rumfartøjer og computersimuleringer, at månen faktisk har en vidtrækkende, usynlig indflydelse - ikke på os, men på solen, eller mere specifikt, solvinden.
Solvinden er en tynd strøm af elektrisk ledende gas kaldet plasma, der konstant sprænges af solens overflade i alle retninger med omkring en million miles i timen. Når en særlig hurtig, tæt eller turbulent solvind rammer Jordens magnetfelt, kan den generere magnetiske stormstrålingstorme, der er i stand til at forstyrre satellitter, strømnet og kommunikationssystemer. Den magnetiske "boble", der omgiver Jorden, skubber også tilbage på solvinden og skaber et bovechok titusinder af miles over jordens dagsside, hvor solvinden smækker ind i magnetfeltet og brat bremser fra supersonisk til subsonisk hastighed.
I modsætning til Jorden er månen ikke omgivet af et globalt magnetfelt. "Man troede, at solvinden styrter ned i månens overflade uden nogen advarsel eller 'skub tilbage' på solvinden," siger Dr. Andrew Poppe fra University of California, Berkeley. For nylig har en international flåde af månekredsløb rumfartøjer dog opdaget tegn på Månens tilstedeværelse "opstrøms" i solvinden. ”Vi har set elektronstråler og ionfontener over Månens dagsside,” siger Dr. Jasper Halekas, også fra University of California, Berkeley.
Disse fænomener er set så langt som 10.000 kilometer over Månen og skaber en slags turbulens i solvinden foran Månen, hvilket forårsager subtile ændringer i solvindens retning og densitet. Elektronstrålene blev først set af NASAs Lunar Prospector-mission, mens den japanske Kaguya-mission, den kinesiske Chang’e-mission og den indiske Chandrayaan-mission alle så ionstrømme i lave højder. NASAs ARTEMIS-mission har nu også set både elektronstråler og ionstrømme plus nyligt identificerede elektromagnetiske og elektrostatiske bølger i plasmaet foran Månen i langt større afstand fra månen. ”Med ARTEMIS kan vi se plastringen og svirke lidt, overraskende langt væk fra månen,” siger Halekas. ARTEMIS står for “Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of the Moon’s Interaction with the Sun”.
"En opstrøms turbulent region, der kaldes 'foreshock', har længe været kendt for at eksistere foran Jordens bukschok, men opdagelsen af et lignende turbulent lag ved månen er en overraskelse," sagde Dr. William Farrell fra NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md. Farrell, er leder af NASA Lunar Science Institutes dynamiske respons på miljøet ved månen (DREAM), månevidenskabscenter, som bidrog til forskningen.
Computersimuleringer hjælper med at forklare disse observationer ved at vise, at et komplekst elektrisk felt nær månens overflade genereres af sollys og strømmen af solvinden. Simuleringen afslører, at dette elektriske felt kan generere elektronstråler ved at accelerere elektroner, der sprænges fra overflademateriale med ultraviolet sollys. Relaterede simuleringer viser også, at når ioner i solvinden kolliderer med gamle, “fossile” magnetfelter i visse områder på månens overflade, reflekteres de tilbage i rummet i et diffust, springvandformet mønster. Disse ioner er for det meste de positivt ladede ioner (protoner) af brintatomer, det mest almindelige element i solvinden.
”Det er bemærkelsesværdigt, at elektriske og magnetiske felter inden for kun få meter (yards) af månens overflade kan forårsage den turbulens, vi ser tusinder af kilometer væk,” siger Poppe. Når de udsættes for solvind, skal andre måner og asteroider i solsystemet også have dette turbulente lag over deres dagsider, ifølge teamet.
”At opdage mere om dette lag vil forbedre vores forståelse af Månen og potentielt andre kroppe, fordi det giver information om forholdene meget nær overfladen mulighed for at forplantes i store afstande, så et rumfartøj vil få evnen til at udforske næsten disse objekter, når det faktisk er langt væk, ”sagde Halekas.
Forskningen er beskrevet i en serie på seks artikler, der for nylig blev offentliggjort af Poppe, Halekas og deres kolleger ved NASA Goddard, U.C. Berkeley, U.C. Los Angeles og University of Colorado i Boulder i Geophysical Research Letters og Journal of Geophysical Research. Forskningen blev finansieret af NASAs Lunar Science Institute, der administreres ved NASAs Ames Research Center, Moffett Field, Californien, og fører tilsyn med måneforskningscentret DREAM.
