Lunar sonic boomer

Det soniske boom skabt af et fly kommer fra fartøjets store, fremskyndende krop, der styrter ind i molekyler i luften. Men hvis du krympede flyet til størrelsen af ​​et molekyle, ville det stadig generere en chokbølge?

Forskere som University of Iowa fysiker Jasper Halekas håber at besvare det spørgsmål ved at studere miniaturechokbølger på månen. Disse soniske boomlets, fysikere tror, genereres af protoner i solvinden - der bevæger sig med supersonisk hastighed - kolliderer med lommer af magnetfelter, der bobler op fra månens skorpe.

Halekas vil diskutere nye resultater om den fysik, der ligger til grund for månens minichokbølger, ved American Geophysical Unions efterårsmøde i San Francisco. Halekas' tale, "Kinetiske interaktioner mellem solvinden og månens magnetfelter, " er planlagt til den 14. december kl. 16.00 Pacific Standard Time.

"Vi forstår dybest set ikke, hvordan et lille magnetfelt ville generere noget, som vi ville lægge mærke til, " siger Halekas, lektor i fysik og astronomi ved UI. "Den generelle konsensus var, at solvinden ville gå lige forbi den."

Resultaterne kommer fra NASAs ARTEMIS-mission, hvor to sonder, der cirkulerer rundt om Jordens nærmeste himmelske nabo, har indsamlet high-fidelity-målinger af chokbølgerne. Halekas er den stedfortrædende hovedefterforsker på missionen.

Månens magnetiske felter blev først målt af astronauter, der begyndte med Apollo 12-missionen i 1969. Deres bærbare magnetometre registrerede magnetiske intensiteter, der varierede efter placering; endnu, det højeste registrerede resultat var kun 1 procent magnetfeltstyrken på Jorden.

På trods af felternes svaghed og lille størrelse, rumfartøjer siden da har dokumenteret kollisioner med solvindmagnetiske felter, kaldet "lemstød, " ved grænsen mellem månens lyse side - den side, der vender mod solen - og dens mørke side. Disse kollisioner producerer en slags reflekteret fane, der udstråler fra månen, ligner krusninger på en dam. ARTEMIS har lavet 40 observationer af chokbølgerne, siger Halekas.

Forskere ønsker bedre at forstå, hvordan disse minichokbølger skabes, da de kan forekomme andre steder i solsystemet. For eksempel, lokaliserede chokbølger kan forekomme, når solvinden blæser af asteroider, siger Halekas. Det ville være vigtigt at vide om, hvordan det hele fungerer, før vi prøver at lande astronauter på en zoomer stenblok, som NASA har sagt, at de vil gøre. Månen er et godt sted at studere fænomenet.

"De kan repræsentere de mindste chokbølger i vores solsystem, "Halekas siger, "og måske endda de mindste chokbølger, der kan dannes."

I en relateret tale, UI-studerende Stephanie Howard vil diskutere de krusninger, der stråler ud, hvorfra solvinden kolliderer med månens magnetfelter.

Det er den første præsentation på et større videnskabeligt møde for Howard, som er i gang med sit tredje år på ph.d.-studiet.

"Det var en stor overraskelse for mig, da jeg fandt ud af, at jeg ville holde en tale i stedet for blot at præsentere en plakat, " siger hun. "Men jeg tror, ​​det vil være en god mulighed for at møde og præsentere min egen forskning for andre, der arbejder inden for samme felt."