Rumfartøjer hjælper med at identificere solstrålingsmønstre, der afslører månen

Hvilken vej vinden blæser i rummet har ny betydning for astronautsikkerheden på månen. Ved at bruge data fra flere NASA-missioner, forskere opdagede, at vind skabt af højhastighedspartikler fra solen kan få halen af ​​Jordens beskyttende magnetiske boble til at blafre som en vindsæk i en stærk brise. Denne bevægelse kan trække halen så langt ud af linjen, at den udsætter månen for potentielt skadelige ladede partikler på tidspunkter, hvor man tidligere troede, at den var beskyttet. Fundet, som afslører en ny udfordring med at forudsige, hvornår solaktivitet afslører månen, vil hjælpe videnskabsmænd og ingeniører med at forberede sig til fremtidige månemissioner.

Vores sol giver livgivende lys, men den spyr også højhastighedspartikler ud - solvinden, hvor nogle meget højenergipartikeludbrud kan være skadelige for satellitter og mennesker i rummet. Mens Jorden er sikker inde i sin magnetiske boble - magnetosfæren - passerer månen konstant ind og ud af den udstrakte hale af denne beskyttende boble, mens den kredser om planeten. I løbet af de 25 % af tiden, månen tilbringer bag Jorden – i fuldmånefasen – er den inde i magnetosfæren og menes at være beskyttet. Men denne nye forskning, offentliggjort i Journal of Geophysical Research : Rumfysik , viser, at det ikke altid er tilfældet.

Forskere har tidligere vist, at temmelig langt fra Jorden - i afstande 800, 000 miles fra planeten - solvinden kan få magnetosfærens hale til at blafre rundt. Den nye forskning fandt, at dette også sker på kun en tredjedel af den afstand, hvor månen kredser. I tider med høj solaktivitet, solen kan frigive ekstra materialeudbrud i solvinden - chokbølger, der bølger hen over solsystemet. Når disse chokbølger når Jorden, de har nok tryk til at ændre formen på magnetosfæren, som allerede er strakt ud til en vindsæk-lignende form på grund af trykket fra solvindspartikler. Hvis vinden efter chokbølgen er stærk nok, det kan forårsage nok bevægelse til at udsætte månen for solvinden, selv når det er direkte bag Jorden.

Den nye opdagelse brugte flere af NASAs rumfartøjer til at se virkningerne af en højhastighedschokbølge, der løb mod Jorden i 2012, rejser med 1,7 millioner miles i timen. Stødet blev først målt af Advanced Composition Explorer, Klynge- og vindmissioner, som alle er placeret mellem Jorden og Solen. En time senere ved månen, ændringer i det magnetiske miljø blev set af THEMIS-ARTEMIS - en forkortelse for Time History of Events and Macroscale Interactions - Acceleration, Genforbindelse, Turbulens og elektrodynamik af månens interaktion med solen. THEMIS-ARTEMIS, en separat mission fra agenturets nye Artemis-program for at udforske månen, bruger to satellitter på månen til at studere månens rummiljø.

Dataene fra missionerne viste, at den stærke vind bag chokbølgen skubbede magnetosfærens lange bagende hale til side, får den til at bølge frem og tilbage som en vindsæk. Bevægelsen fra side til side var så stor, at den gentagne gange udsatte månen for solvinden over en halv times periode. Denne forskning viste også, at månens eksponering kunne ske selv uden en chokbølge - såsom på tidspunkter, hvor solvinden blæser sidelæns - hvilket tyder på, at eksponeringen kan forekomme endnu mere almindeligt end tidligere antaget.

Mens NASAs Artemis-program forbereder sig på at sende nye videnskabelige og teknologiske eksperimenter forud for en menneskelig tilbagevenden, det er vigtigt at forstå områdets partikelstrålingsmiljø, som potentielt kan beskadige elektronik og mennesker under stormhændelser. Data fra THEMIS-ARTEMIS og andre missioner hjælper videnskabsmænd og ingeniører med bedre at forstå månemiljøet og vil hjælpe med at kontekstualisere opdagelser gjort på månens overflade og beskytte månens aktiver.