Плотность лунной атмосферы в миллиарды раз меньше, чем у атмосферы Земли. Этого совершенно не достаточно для того, чтобы поддержать ионосферу той плотности, что обнаружили лунные зонды. Каким образом безвоздушный мир поддерживает ионосферу? Над этой тайной ученые бьются в течение многих лет, и, возможно, решение наконец-то найдено.

Высоко над поверхностью нашей планеты, где атмосфера уже почти превратилась в вакуум космоса, солнечные ультрафиолетовые лучи разбивают атомы воздуха. Это создает слой ионизированного газа – ионосферу. На Земле ионосфера оказывает огромное влияние на связь и навигацию. В частности она отражает радиоволны и обеспечивает таким образом загоризонтную связь. Возмущения ионосферы могут вызывать нарушения в работе GPS и неправильное позиционирование навигатора.

Первые убедительные доказательства существования ионосферы вокруг Луны появились в 1970-х годах, когда советские зонды Луна-19 и -22 облетели спутник с близкого расстояния. Орбитальные аппараты обнаружили слой заряженных частиц на расстоянии десятков километров над лунной поверхностью, содержащий до 1000 электронов на кубический сантиметр, т.е. в тысячу раз больше, чем могла бы объяснить любая теория. Впоследствии наблюдения подтвердили этот факт, но идея о безвоздушной Луне с ионосферой казалась абсурдной.
Разумеется, на самом деле Луна не совсем лишена газовой оболочки, как считает большинство людей. На поверхность спутника нашей планеты просачивается небольшое количество газа, образовавшегося в результате радиоактивного распада в лунных недрах и действия солнечного ветра. В результате вокруг Луны образуется газовая оболочка, но она настолько тонка, что многие ученые отказываются называть ее атмосферой, предпочитая термин «экзосфера». Как бы то ни было, эта экзосфера никак не может объяснить наличие плотной ионосферы.

Таким образом, в течение 40 лет ионосфера Луны остается загадкой. Однако ученый из Центра космических полетов НАСА им. Годдарда Тим Стаббс предполагает, что ионосфера формируется лунной пылью. Стаббс принял во внимание тот факт, что астронавты Apollo 15 видели странное свечение над горизонтом Луны. Многие исследователи полагают, что астронавты видели лунную пыль, которая в лучах восходящего или заходящего солнца ионизируется и светится. По расчетам Тима Стаббса этот процесс производит достаточный заряд, чтобы создать наблюдаемую ионосферу.

Ионосфера из пыли вместо газа это - новое явление для науки. Никто не знает, как такая ионосфера будет вести себя в разное время дня и ночи или в различных фазах солнечного цикла, а также как это может повлиять на будущее радиосвязи и навигации на Луне. Возможно, на эти вопросы ответит ныне функционирующий на лунной орбите аппарат ARTEMIS и запускаемый в 2013 году зонд LADEE, предназначенный именно для изучения лунной экзосферы.