Луната отдавна се възприема като безжизнен, покрит с прах свят. Ново научно изследване обаче поставя тази представа под въпрос, като предлага изненадваща хипотеза: частици от земната атмосфера може от милиарди години да се натрупват в лунния реголит, превръщайки повърхността на естествения ни спътник в потенциален ресурс за бъдещи човешки мисии.

Според проучване на учени от University of Rochester, публикувано в списание Communications Earth & Environment, магнитното поле на Земята не само не блокира напълно изтичането на атмосферни частици в космоса, но в определени условия дори ги насочва към Луната. Това означава, че между Земята и Луната може да е съществувал дългосрочен „обмен на материя“, продължил милиарди години.

Магнитното поле - космически проводник

Дълго време се смяташе, че земното магнитно поле действа като щит, който задържа атмосферата и я предпазва от слънчевия вятър – постоянния поток от заредени частици, излъчвани от Слънцето. Новите симулации, разработени от екипа на University of Rochester, показват по-сложна картина.

„Като комбинираме данни от частици, запазени в лунната почва, с компютърно моделиране на взаимодействието между слънчевия вятър и земната атмосфера, можем да проследим историята на атмосферата и магнитното поле на Земята“, обяснява проф. Ерик Блекман от катедрата по физика и астрономия на университета, цитиран от изследването.

Според модела, частици от земната атмосфера могат да бъдат „избити“ от слънчевия вятър и след това да се движат по линиите на магнитното поле. Някои от тези линии се простират достатъчно далеч, за да достигнат орбитата на Луната, което позволява на минимални, но постоянни количества атмосферен материал да се отлагат върху лунната повърхност.

Какво разкриват пробите от „Аполо“

Ключът към това откритие се крие в анализа на лунната почва, донесена на Земята от мисиите „Аполо“ през 70-те години на XX век. Тези проби показват, че реголитът съдържа летливи вещества като вода, въглероден диоксид, хелий, аргон и азот.

Част от тези елементи безспорно идват от слънчевия вятър, но количествата – особено на азота – са твърде големи, за да бъдат обяснени само с този източник. Още през 2005 г. учени от Университета в Токио предположиха, че част от летливите вещества може да са с произход от земната атмосфера, но тогава се смяташе, че това е било възможно само преди формирането на магнитното поле на Земята.

Новото изследване на University of Rochester показва, че именно наличието на магнитно поле може да е направило този процес по-ефективен в по-късни епохи от историята на планетата.

Екипът – включващ Шубхонкар Параманик, Джон Тардуно и Джонатан Карол-Неленбек – е използвал високоточни компютърни симулации, за да тества два сценария. Първият пресъздава ранната Земя без магнитно поле и със силен слънчев вятър. Вторият моделира съвременната Земя със стабилно магнитно поле и по-слаб слънчев вятър.

Резултатите показват, че преносът на частици към Луната е по-ефективен именно при условията, близки до днешните. Това означава, че лунният реголит може да е натрупвал материал от земната атмосфера не за кратък период, а постепенно и устойчиво в течение на огромни геоложки мащаби от време.

Архив на земната история и ресурс за бъдещето

Това откритие има двойно значение. От една страна, лунната почва може да се окаже своеобразен архив на еволюцията на земната атмосфера, климата и дори условията за възникване на живот. Анализът на тези частици би могъл да даде уникална информация за периоди от историята на Земята, за които липсват преки геоложки свидетелства.

От друга страна, наличието на летливи вещества като вода и азот увеличава шансовете за дългосрочно човешко присъствие на Луната. Ако тези ресурси могат да бъдат извличани локално, това би намалило зависимостта от доставки от Земята и би направило бъдещите лунни бази значително по-реалистични.

Според авторите на изследването, резултатите имат значение и за разбирането на еволюцията на други планети. Марс, например, днес няма глобално магнитно поле, но в миналото вероятно е разполагал с такова, както и с по-плътна атмосфера.

„Изследването на атмосферния „бяг“ през различни епохи ни помага да разберем как тези процеси влияят върху обитаемостта на планетите“, обяснява Шубхонкар Параманик. Така Луната може да се превърне не само в база за бъдещи мисии, но и в ключ към разгадаването на дълбоката история на Слънчевата система.