Взглянем снова на Луну. Древние кратеры чередуются с застывшими морями — все это выглядит совершенно неподвижным и безмолвным. Все здесь меняется крайне медленно, и даже оставленный человеком след может сохраниться миллионы лет. Впрочем, кое-что меняется здесь каждый месяц — в те моменты, когда Луна пересекает хвост земной магнитосферы.

Полная Луна в хвосте земной магнитосферы
Еще в 1968 г. зонд Surveyor 7 сфотографировал таинственные сияния над горизонтом темной стороны Луны. Сегодня ученые считают, что это — результат рассеяния солнечного света на заряженных частицах лунной пыли, парящих над самой поверхностью спутника

Магнитное поле Земли создается колоссальной «динамо-машиной» — ее расплавленным ядром. Оно охватывает всю нашу планету (заставляя стрелку компаса указывать на северный магнитный полюс) и простирается дальше в космос. Оно имело бы сферическую форму, если б не влияние заряженных частиц солнечного ветра, которые своим давлением сплющивают ту часть магнитосферы, которая обращена к Солнцу, и растягивают эту сферу так, что за планетой остается своеобразный хвост, который тянется далеко за пределы даже лунной орбиты. Так что раз в месяц наш спутник проходит через этот хвост, и на нем начинаются непривычно «быстрые» процессы — он смены зарядов мелких пылевых частиц до пылевых бурь и штормов.

Установить эти моменты проще простого: в дни, когда Луна проходит через хвост магнитосферы, она полная. Точней говоря, она входит в магнитосферу за 3 дня до того, и пересекает ее примерно за 6 земных дней. В эти-то дни и происходят на спутнике всевозможные необычные процессы.

Например, пересекая хвост земной магнитосферы, Луна вступает во взаимодействие с гигантским плазматическим потоком горячих заряженных частиц, попавших в эту магнитную «ловушку». Самые легкие и подвижные из этих частиц — электроны, которые ударяются в лунную поверхность и придают ей отрицательный заряд. На дневной стороне спутника этот процесс несколько уравновешивается воздействием ультрафиолетового солнечного излучения, которое выбивает электроны с этих мест и снова отправляет в полет. Но на темной стороне электроны накапливаются в изрядных количествах, создавая напряжение до сотен и даже тысяч вольт.

Прогуливаясь по пыльному ландшафту Луны, космонавты могут испытывать нечто похожее на то, что бывает при снятии шерстяного свитера: прикасание может вызывать неприятные разряды. Более того, есть причины считать, что мелкие частицы лунной пыли, будучи достаточно наэлектризованными, не опускаются на саму поверхность планеты, а парят чуть над ней (взгляните, к примеру, на снимки слева, сделанные зондом Surveyor 7). Это заряженное абразивное «облако» создает своеобразную атмосферу на темной стороне Луны, опасную и для космонавтов, и для оборудования. Более того, облако движется: заряженные частицы стремятся покинуть сильно отрицательную ночную сторону и переместиться к менее заряженной дневной. Этот поток должен быть тем сильней, чем ближе к линии, разделяющей дневную сторону от ночной.

«Впрочем, — поясняет специалист NASA Тим Стаббс (Tim Stubbs), который изучает эти процессы, — в значительной мере все это лишь предположения. Пока ни один из людей не бывал на Луне в то время, пока она проходила через хвост нашей магнитосферы».

Пока что самым определенным свидетельством остаются данные, собранные зондом Lunar Prospector, который побывал на лунной орбите в 1988—1989 гг. и провел ее мониторинг в эти «критические дни». В ходе нескольких из проходов через магнитосферный хвост аппарат зафиксировал серьезные изменения в заряде ночной стороны спутника, колебавшиеся от -200 до -1000 В.

Важно понимать, что плазменный поток, откуда и происходит электризующая Луну бомбардировка электронами, — это очень динамичная структура, находящаяся в постоянном движении. Пока Луна проходит через хвост магнитосферы, поток этот может ударять в нее и удаляться, а потом снова ударять, и каждое движение может занимать часы, а может — минуты. Легко представить, насколько в итоге наш малоподвижный спутник оказывается непостоянным в смысле зарядов на поверхности, которые могут быстро скакать до киловольтных величин.

Все это может стать серьезной проблемой для человечества, если мы все-таки продолжим реализацию планов по освоению Луны и уж тем более по постройке на ней постоянной обитаемой базы. Да и влияние самого солнечного ветра еще серьезней драматизирует ситуацию — впрочем, мы рассказывали об этом на прошлой неделе («Пыльный заряд»).

По публикации NASA