Η Σελήνη «απομυζά» τη Γη αθόρυβα εδώ και δισ. έτη
Η Σελήνη απορροφά αθόρυβα μικροσκοπικά θραύσματα της ατμόσφαιρας της Γης και το κάνει αυτό εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια αποκαλύπτει μια νέα μελέτη. Αυτή η απρόσμενη μορφή κοσμικού κανιβαλισμού οφείλεται στους ενισχυμένους ηλιακούς ανέμους και κυρίως στο μαγνητικό πεδίο του ίδιου μας του πλανήτη.
Τα ευρήματα ανατρέπουν μια θεωρία ηλικίας είκοσι ετών για το πώς ορισμένα φορτισμένα σωματίδια, γνωστά ως ιόντα, κατέληξαν στην επιφάνεια της Σελήνης και θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για τις επερχόμενες αποστολές στη Σελήνη, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Από τότε που οι αποστολές Apollo της NASA επέστρεψαν για πρώτη φορά σεληνιακά δείγματα στη Γη στις αρχές της δεκαετίας του 1970, οι επιστήμονες προβληματίζονταν από ίχνη πτητικών ουσιών που βρέθηκαν στο σεληνιακό έδαφος ή ρεγόλιθο. Πρόκειται για ουσίες που εξατμίζονται σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες, όπως το νερό, το διοξείδιο του άνθρακα, το ήλιο, το αργό και το άζωτο. Σύντομα έγινε σαφές ότι ορισμένες από αυτές, ιδιαίτερα τα ιόντα αζώτου, προέρχονταν από την ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης και πιθανότατα μεταφέρθηκαν στη Σελήνη από ριπές του ηλιακού ανέμου. Πρόσφατες έρευνες έχουν επίσης δείξει ότι ορισμένες πτητικές ουσίες στη Σελήνη, όπως το νερό, μπορεί να δημιουργούνται απευθείας από τον ηλιακό άνεμο και να μην έχουν γήινη προέλευση.
Από το 2005 η επικρατούσα θεωρία υποστήριζε ότι αυτή η μεταφορά υλικού θα μπορούσε να είχε συμβεί μόνο πριν η Γη αναπτύξει το μαγνητικό της πεδίο ή μαγνητόσφαιρα, επειδή αυτή η αόρατη ασπίδα θα είχε πιθανότατα παγιδεύσει οποιαδήποτε ατμοσφαιρικά ιόντα απομακρύνονταν από τον πλανήτη.
Ωστόσο στη νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Communications Earth & Environment» οι επιστήμονες συνδύασαν δεδομένα από τα δείγματα του Apollo με υπολογιστικά μοντέλα που προσομοιώνουν την εξέλιξη της γήινης μαγνητόσφαιρας και διαπίστωσαν ότι η μεταφορά ατμοσφαιρικών ιόντων ήταν μεγαλύτερη κάθε φορά που η Σελήνη περνά μέσα από τη μαγνητική ουρά της Γης, το μεγαλύτερο τμήμα της μαγνητόσφαιρας που δείχνει πάντα μακριά από τον Ήλιο. Αυτή η ευθυγράμμιση συμβαίνει όταν η Γη βρίσκεται ανάμεσα στη Σελήνη και τον Ήλιο, κοντά στη φάση της πανσελήνου κάθε μήνα.
Τα μοντέλα έδειξαν ότι αντί να εμποδίζουν τα ατμοσφαιρικά ιόντα να απομακρύνονται από τον πλανήτη οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου μέσα στη μαγνητική ουρά της Γης λειτουργούν ως αόρατοι αυτοκινητόδρομοι για τα φορτισμένα σωματίδια καθοδηγώντας τα προς τη Σελήνη όπου στη συνέχεια ενσωματώνονται στο σεληνιακό έδαφος.
Αυτό σημαίνει ότι η μεταφορά ατμοσφαιρικών ιόντων πιθανότατα ξεκίνησε λίγο μετά τον σχηματισμό της μαγνητόσφαιρας πριν από περίπου 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια και πιθανότατα συνεχίζεται μέχρι και σήμερα.
Ο ρεγόλιθος
Μέχρι τώρα οι επιστήμονες υπέθεταν ότι ο σεληνιακός ρεγόλιθος θα περιείχε μόνο ίχνη της αρχαιότερης ατμόσφαιρας της Γης. Ωστόσο η νέα μελέτη υποδηλώνει ότι αυτά τα δείγματα θα μπορούσαν στην πραγματικότητα να λειτουργούν ως χρονοκάψουλα για την ατμόσφαιρα και τη μαγνητόσφαιρα του πλανήτη μας.
«Συνδυάζοντας δεδομένα από σωματίδια που έχουν διατηρηθεί στο σεληνιακό έδαφος με υπολογιστικά μοντέλα για το πώς ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά με την ατμόσφαιρα της Γης, μπορούμε να ανιχνεύσουμε την ιστορία της γήινης ατμόσφαιρας και του μαγνητικού της πεδίου», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο συνσυγγραφέας της μελέτης Έρικ Μπλάκμαν θεωρητικός αστροφυσικός και φυσικός πλάσματος στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ.
Η μαγνητική ουρά της Γης είναι το πιο εκτεταμένο τμήμα της μαγνητόσφαιρας και σχηματίζεται στη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη απέναντι από το μέτωπο κρούσης που δημιουργείται από τον ηλιακό άνεμο στην πλευρά που βλέπει προς τον Ήλιο.
Ως αποτέλεσμα ο ρεγόλιθος που θα συλλεχθεί κατά τις επερχόμενες σεληνιακές αποστολές όπως το πρόγραμμα Artemis της NASA που στοχεύει να στείλει ανθρώπους στη Σελήνη έως το 2028 καθώς και οι κινεζικές αποστολές που έχουν ήδη επιστρέψει σεληνιακά δείγματα στη Γη, θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να καλύψουν κενά στη γεωλογική ιστορία του πλανήτη μας.
Η Γη δεν είναι το μόνο αντικείμενο στο ηλιακό σύστημα που χάνει μικρά κομμάτια του λόγω του ηλιακού ανέμου. Ο Ερμής συχνά παρατηρείται με μια μακριά ουρά σκόνης σαν κομήτη που απομακρύνεται από την επιφάνειά του ενώ και η Σελήνη διαθέτει μια ουρά από ιόντα νατρίου την οποία η Γη διασχίζει επανειλημμένα.
Με περαιτέρω μελέτη του τρόπου με τον οποίο η Γη χάνει μέρος της ατμόσφαιρας της προς τη Σελήνη οι ερευνητές ελπίζουν να μάθουν περισσότερα για το πώς μπορεί να συνέβη κάτι παρόμοιο και αλλού στη γειτονιά μας στο Διάστημα.
«Η μελέτη μας μπορεί επίσης να έχει ευρύτερες επιπτώσεις στην κατανόηση της πρώιμης διαφυγής της ατμόσφαιρας σε πλανήτες όπως ο Άρης, ο οποίος σήμερα δεν διαθέτει παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο αλλά στο παρελθόν είχε ένα παρόμοιο με της Γης» δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Σούμπονκαρ Παραμανίκ πλανητικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ. Μελλοντική έρευνα θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να αποκτήσουν βαθύτερη κατανόηση του πώς αυτές οι διεργασίες διαμορφώνουν την κατοικησιμότητα των πλανητών.
