Лунное электричество: Кратеры-аккумуляторы

Расположенные у полюсов Луны кратеры особенно интересуют специалистов хотя бы потому, что именно здесь, в вечной тьме, которую никогда не разгоняют прямые солнечные лучи, должны находиться так нужные нам ресурсы. При средней температуре -240О С множество ценных веществ могут сохраняться нетронутыми миллионы, если не миллиарды лет. О поисках — и находках — в них воды лучше прочесть в нашей статье «Лунный океан». Теперь же речь о другой абсолютной ценности современной технократической цивилизации, электричестве.

Специалист-селенолог NASA Уильям Фаррелл (William Farrell) говорит: «По нашим данным, оказавшись на дне приполярных лунных кратеров, исследователи и роботы, помимо ужасающего холода, столкнутся с весьма сложной электрически активной средой, которая оказывает влияние на электростатические заряды тел, химическую активность, свойства пылевых частиц». Фаррелл — руководитель группы ученых, работающих с проектом DREAM, задача которого — исследование некоторых неизвестных пока аспектов жизни нашего естественного спутника. По мнению его команды, механизм происходящего выглядит следующим образом.

Солнце непрерывно бомбардирует окружающее пространство потоком заряженных частиц солнечного ветра. Эти ионы достигают и поверхности Луны, причем, если учитывать тот факт, что ось спутника почти строго перпендикулярна плоскости орбиты, то можно заметить, что в районах полюсов поток ионов направлен почти горизонтально. Так же горизонтально несутся частицы и у линии светораздела (терминатора), т. е. области, где лунный день сменяет ночь.

Однако солнечный ветер не проносится мимо; подобно тому, как обычный ветер на Земле задувает за не слишком крупные препятствия, так и заряженные частицы ветра солнечного способны попадать и в довольно глубокие «ямы» кратеров. Но, в отличие от обычного ветра, частицы, которые он несет, имеют электрический заряд и, взаимодействуя с породами на склонах кратеров, придают заряженность и им.

Надо сказать, что в солнечном ветре носителями отрицательного заряда выступают электроны, а положительного — различные частицы-ионы (например, протоны), вес которых в тысячи раз больше, чем у электронов. Как показало компьютерное моделирование, более легкие электроны легче «следуют за рельефом», они с большей легкостью и глубже проникают в кратер, создавая в нем отрицательно заряженную область. Кратер служит естественным разделителем потока заряженных частиц, что особенно ярко проявляется с его подветренного склона: тяжелым ионам попасть сюда особенно сложно, и здесь образуется целое «облако» электронов. По расчетам группы Фаррелла, оно накапливает весьма заметное напряжение, в несколько сотен вольт.

Понятно, что накопление разницы потенциалов не может продолжаться вечно. В какой-то момент притяжение отрицательно заряженного облака электронов и положительных ионов проносящегося над ним солнечного ветра достигает критической величины. Тогда в системе возникает ток, хотя детали этого процесса «снятия напряжения» остаются неясными.

Возможно, отрицательно заряженные частицы лунной пыли со дна кратера поднимаются вверх и уносятся прочь из этого района. А значит, на Луне — даже лишенной атмосферы — могут случаться если не пылевые бури, то вполне заметные пылевые сквозняки. Это до некоторой степени подтверждается наблюдениями астронавтов миссии Apollo, которые, будучи на окололунной орбите, заметили на линии светораздела легкую пылевую дымку, подсвеченную Солнцем. А ведь такой «сквознячок» может быть вовсе не безобидным — читайте об этом в заметке «Ядовитая пыль».

По пресс-релизу NASA Lunar Science Institute