Корональные выбросы на Солнце (на снимке – буря 30 ноября 2011 года) способны создавать протяжённые облака плазмы, которые содержат до миллиарда тонн вещества, разогретого до десятков тысяч градусов. Скорость таких потоков достигает 450 километров в секунду (фото NASA/SDO).

Сильные бури на Солнце, а точнее, вызванные ими потоки плазмы, работают как пескоструйка, эффективно сдирающая с поверхности естественного земного спутника большие объёмы вещества за один присест. К такому выводу пришли учёные NASA.

«Модель предсказывает, что от 100 до 200 тонн лунного материала могут быть удалены с лунной поверхности в течение типичного двухдневного прохождения коронального выброса массы (CME)», — сообщает один из авторов исследования Уильям Фаррелл (William Farrell).

Учёные из проекта «Динамический ответ окружающей среды на Луне» (Dynamic Response of the Environment At the Moon — DREAM) опирались на данные о выбросах плазмы, поставляемые несколькими космическими обсерваториями, а также сумели объединить ряд моделей взаимодействия солнечных бурь с планетами и лунами.

Удары солнечного ветра являются одним из нескольких процессов, формирующих разреженную экзосферу Луны, поясняют учёные. Но во время CME создаваемое скоростной плазмой распыление вещества доминирует среди всех этих сил, легко вырывая из лунного грунта различные атомы и соединения.

Моделирование концентрации атомов кальция вокруг Луны при медленном солнечном ветре (справа) и встрече с корональным выбросом массы (слева). Красные и жёлтые цвета отражают повышенное содержание частиц (иллюстрация NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory).

Секрет эффективности CME заключается не только в большей плотности и скорости в сравнении с обычным солнечным ветром, но и в насыщенности облака тяжёлыми ионами.

Так, ионы гелия в солнечном ветре составляют около 4% (львиная же доля потока – это протоны), а в CME доля гелия подскакивает до 20% и более. В сочетании с большей скоростью такие утяжелённые потоки способны выбивать с поверхности Селены в 50 раз больше материала, чем нормальный солнечный ветер.

Исследователи говорят, что свидания с корональным выбросом аналогично влияют на другие тела в Солнечной системе, в частности, удаляют толику вещества из атмосфер планет, не защищённых сильным магнитным полем.

В 2013 году авторы расчётов смогут проверить их с помощью прямых наблюдений за ударами CME по Луне и Марсу: на этот год намечены старты двух примечательных аппаратов.

Первый — Lunar Atmosphere And Dust Environment Explorer (LADEE) – будет кружить вокруг Селены на высоте 20-50 километров. При атаках CME атомы с поверхности Луны будут выбиваться далеко в космос, и LADEE сможет их уловить, превращаясь в своего рода геолога, которому не нужно садиться на спутник.

Второй зонд — Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) – должен выйти на орбиту вокруг Марса. Он призван изучать верхние слои атмосферы Красной планеты. В том числе MAVEN будет отслеживать реакцию марсианской атмосферы на сильные солнечные бури, похожие на ту, что случилась 7 июня 2011 года.