Відповідно до нових розрахунків, виконаних вченими НАСА, електрично заряджені частинки місячного пилу поруч з затіненими кратерами можуть підскакувати над поверхнею і перестрибувати через затінену область, здійснюючи стрибки туди-сюди між освітленими світлом ділянками, що перебувають на протилежних сторонах кратера.
На фото: Цей Цей знімок, отриманий за допомогою космічного літального апарату НАСА "Місячний орбітальний розвідник" (Lunar Reconnaissance Orbiter), зображує ділянку в районі північного краю кратера Кабеус. Дивне стрибкоподібне переміщення місячного пилу можна спостерігати на Місяці в місцях, подібних до цього, де освітлені Сонцем ділянки поверхні знаходяться по сусідству з затіненими областями.
Група дослідників вважає, що цей ефект повинен бути особливо помітним під час сутінків і на світанку, коли області поверхні Місяця частково висвітлюються сонячним світлом, а такі елементи рельєфу, як гори і краю кратерів, відкидають довгі тіні.
А ось доказ того, що пил насправді переміщається саме таким чином по місячній поверхні. "На знімках, отриманих за допомогою космічних літальних апаратів серії" Сервейер "(Серія американських космічних літальних апаратів, розроблених спеціально для дослідження Місяця), є натяки на таку поведінку клубів пилу. Спостереження велися в сутінковому небі над платформами в місцях їх посадки (на поверхню місяця) в сутінках і на світанку. Це було просто дивно, в першу чергу тому, що на Місяці відсутня атмосфера з такою щільністю, яка б дозволяла розсіювати світло, коли Сонце ховається за горизонтом. Довго час вважали, що світло розсіюється піднімається пилом. Дана модель передбачає, що пил, в дійсності, переміщається стрибками або клубочиться над великою кількістю затінених областей, які, по всій видимості, знаходяться на лінії місячної поверхні, де проходить межа переходу сутінки / світанок, яка називається місячним термінатором. Ідеально підходить природна модель. Вважають також, що саме процес перенесення зарядженої місячного пилу був винуватцем виникнення високозаряженной пилу уздовж лінії термінатора, наб юдаемой в експерименті, який проводився в рамках експедиції на Місяць "Аполлон-17" з використанням приладу "Lunar Ejecta and Meteorites" (LEAM) ", - додає Кольє.
На фото: Ці знімки демонструють світіння на малих висотах над місячним горизонтом, яке спостерігала автоматична місячна станція НАСА "Сервейер-7" (Surveyor 7); білі смуги - це відблиски заграви, які спостерігаються в різний час.
Як ми можемо помітити, на Місяці не відзначається видимої активності, і вона виглядає мертвою. Однак через те, що на Місяці майже немає атмосфери, поверхню Місяця піддається впливу сонячного вітру, тонкого потоку іонізованого (проводить) газу, званого плазмою, який закінчується з зовнішніх областей поверхні Сонця зі швидкістю, що становить приблизно мільйон миль на годину. Вплив сонячного світла і сонячного вітру породжує на поверхні Місяця стан невидимого електричного збудження. На видимій стороні Місяця, освітленій Сонцем, під дією сонячного світла (фотонів) відбувається вибивання з місячної поверхні негативно заряджених електронів, в результаті чого поверхня заряджається позитивно. На зворотному (темної) стороні Місяця, або в тіні, електрони, які входять до складу потоку сонячного вітру, врізаються в поверхню і захоплюються нею, надаючи поверхні негативний заряд.
Точний механізм, який призводить місячний пил в рух, поки однозначно не встановлено. Так, при ударі мікрометеорітних частинок енергія може передаватися поверхні, викликаючи підскок частинок. Крім того, для шорсткою поверхні, якою є поверхню Місяця, характерна наявність окремих малих локалізованих електростатичних полів, які також можуть за допомогою електростатичних сил піднімати пил з поверхні. Маятниковий рух, яке потім відбувається, можна пояснити тим, що освітлені Сонцем області поверхні Місяця мають тенденцію заряджатися позитивно, в той час як затінені області набувають негативний заряд. Подібно до того, як відштовхуються одна від одної однойменно заряджені заряди, позитивно заряджені частинки пилу на освітленому Сонцем ділянці відштовхуються від позитивно зарядженої поверхні. Якби поруч не було негативно зарядженої області, частка пилу підскочила б строго вертикально вгору. Однак, оскільки протилежні заряди притягуються, то позитивно заряджена частинка пилу кинеться до негативно зарядженого дну кратера, при цьому траєкторія її руху над кратером буде зігнутою. Пил, що відскочив від освітленого Сонцем ділянки поверхні в спочатку вертикальному напрямку, пройде над затіненим дном кратера до освітленій стороні на іншому краю кратера, де позитивно заряджена поверхня відобразить її і знову відправить в зворотний рух над кратером. Коли в такому процесі бере участь безліч частинок, то, відповідно до запропонованої моделі, над кратером повинен спостерігатися рій частинок або купол пилу.
Якби не існувало певних труднощів, частинки могли б здійснювати такі стрибки між освітленими ділянками поверхні на протилежних сторонах кратера до нескінченності. Але, насправді, існує безліч факторів, наприклад, таких як різна висота країв кратера, нерівність (шорсткість) дна кратера, вплив сонячного вітру і слабкість електричного поля, створюваного поверхневими зарядами, які можуть змінювати траєкторію руху частинки. Внесені таким чином обурення призводять до того, що пил, в кінцевому рахунку, або падає в кратер, або відкидається. "Ця модель дає цілком природне пояснення тим накопичувачів пилу, які були виявлені всередині кратерів на поверхні астероїда Ерос", - констатує Кольє.
До складу групи, що займається дослідженнями, входять Кольє, Фаррел і Тімоті Стаббс (Timothy Stubbs), також з Центру космічних польотів імені Годдарда, НАСА. Фінансування науково-дослідних робіт виконано NLSI (Інститут вивчення Місяця).
NLSI - це віртуальна організація, фінансована Управлінням наукових програм НАСА і Управлінням пілотованих програм дослідження космосу (Human Exploration Office) у Вашингтоні, яка дозволяє втілювати в життя спільні міждисциплінарні дослідження, які доповнюють програми НАСА з дослідження Місяця. Інститут використовує стратегію об'єднання вчених з різних країн і складається з відібраних на конкурсній основі груп, що включають американських вчених, і окремих груп, представлених міжнародними партнерами.