• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Rymdfarkoster hjälper till att identifiera solstrålningsmönster som exponerar månen

    När solvinden blåser, Jordens magnetosfär kan flaxa i vinden. När den är stark nog, det kan utsätta månen för partikelstrålning. Kredit:Genna Duberstein/ADNET/Q.Q. Shi/Shandong Univ

    Vilket håll vinden blåser i rymden har ny betydelse för astronautsäkerheten på månen. Med hjälp av data från flera NASA-uppdrag, forskare upptäckte att vind skapad av höghastighetspartiklar från solen kan få svansen på jordens skyddande magnetiska bubbla att flaxa som en vindstrumpa i en stark bris. Denna rörelse kan dra svansen så långt ur linjen att den utsätter månen för potentiellt skadliga laddade partiklar vid tillfällen som den tidigare ansågs vara skyddad. Fyndet, som avslöjar en ny utmaning att förutsäga när solaktiviteten exponerar månen, kommer att hjälpa forskare och ingenjörer att förbereda sig för framtida månuppdrag.

    Vår sol ger livgivande ljus, men den spyr också ut höghastighetspartiklar – solvinden, där vissa mycket högenergipartikelsprängningar kan vara skadliga för satelliter och människor i rymden. Medan jorden är säker inuti sin magnetiska bubbla - magnetosfären - passerar månen kontinuerligt in i och ut ur den utsträckta svansen på denna skyddande bubbla när den kretsar runt planeten. Under de 25 % av tiden som månen tillbringar bakom jorden – i fullmånefasen – är den inne i magnetosfären och tros vara skyddad. Men denna nya forskning, publiceras i Journal of Geophysical Research : Rymdfysik , visar att det inte alltid är fallet.

    Forskare har tidigare visat att ganska långt från jorden - på avstånd 800, 000 miles från planeten – solvinden kan få magnetosfärens svans att flaxa runt. Den nya forskningen fann att detta också händer på bara en tredjedel av det avståndet, där månen kretsar. Vid tider med hög solaktivitet, solen kan släppa ut extra material i solvinden – chockvågor som skvalpar över solsystemet. När dessa chockvågor når jorden, de har tillräckligt med tryck för att ändra formen på magnetosfären, som redan är utsträckt till en vindsocksliknande form på grund av trycket från solvindspartiklar. Om vinden efter stötvågen är tillräckligt stark, det kan orsaka tillräckligt med rörelse för att utsätta månen för solvinden, även när det är direkt bakom jorden.

    Denna simulering visar hur chockvågshändelsen sett av NASA:s rymdfarkost flyttade svansen av jordens magnetosfär, avslöjar månen. Kredit:Q.Q. Shi, Shandong Univ.

    Den nya upptäckten använde flera av NASA:s rymdfarkoster för att se effekterna av en höghastighetschockvåg som gick mot jorden 2012, färdas i 1,7 miljoner miles per timme. Chocken mättes först av Advanced Composition Explorer, Kluster- och vinduppdrag, som alla ligger mellan jorden och solen. En timme senare vid månen, förändringar i den magnetiska miljön sågs av THEMIS-ARTEMIS—förkortning av Time History of Events and Macroscale Interactions—Acceleration, Återanslutning, Turbulens och elektrodynamik för månens interaktion med solen. THEMIS-ARTEMIS, ett separat uppdrag från byråns nya Artemis-program för att utforska månen, använder två satelliter på månen för att studera månens rymdmiljö.

    Data från uppdragen visade att den starka vinden bakom stötvågen tryckte undan magnetosfärens långa bakre svans, får den att bölja fram och tillbaka som en vindstrumpa. Rörelsen från sida till sida var så stor att den upprepade gånger exponerade månen för solvinden under en halvtimmesperiod. Den här forskningen visade också att månexponeringen kunde ske även utan en stötvåg - som vid tillfällen när solvinden blåser i sidled - vilket tyder på att exponeringen kan inträffa ännu vanligare än tidigare trott.

    När NASA:s Artemis-program förbereder sig för att skicka nya vetenskapliga och tekniska experiment inför en mänsklig återkomst, det är viktigt att förstå områdets partikelstrålningsmiljö, som potentiellt kan skada elektronik och människor under stormhändelser. Data från THEMIS-ARTEMIS och andra uppdrag hjälper forskare och ingenjörer att bättre förstå månmiljön och hjälper till att kontextualisera upptäckter som gjorts på månens yta och skydda månens tillgångar.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com