Переглядів: 6553
Нещодавно з'ясувалося, що Місяць теж володіє магнітними властивостями. Дані, отримані з автоматичних зондів, розповіли вченим про те, що сонячний вітер обтікає Місяць і взаємодіє з нею зовсім не так, як з Землею, тому що вона, на відміну від нашої планети, не має власного магнітного поля. Але це її зовсім не зупиняє...
Навколо Землі потік сонячного вітру формує магнітосферу - порожнина у формі величезної витягнутої краплі, всередині якої проявляє себе геомагнітне поле. Головна частина завжди звернена до Сонця, звідки набігає сонячний вітер, відстань до її кордону 10-12 радіусів Землі, тобто близько 70 тисяч кілометрів. На нічній стороні Землі в антисолнечном напрямі простягається більш ніж на 200 земних радіусів довгий хвіст магнітосфери, його протяжність більше мільйона кілометрів. І ця магнітосфера разом із Землею летить по орбіті, втілюючи Землю і захищає планету від згубних короткохвильових випромінювань.
Але це все магнітна оболонка Землі. А як йдуть справи з супутником нашої планети? Достовірні експериментальні дані про магнітне поле Місяця вперше були отримані російськими вченими з Інституту земного магнетизму, іоносфери й поширення радіохвиль Російської АН, коли в 1959 році стартував перший вдалий політ космічного апарату з Землі на Місяць. Про це треба розповісти особливо, оскільки ця космічна місія вперше була оснащена науковими приладами, які телеметрически передавали наукові дані в ЦУП під час польоту від Землі до Місяця, бо доля місії була короткою - долетіти до Місяця і розбитися в жорсткій посадці...
12 вересня 1959 року був здійснений пуск ракети-носія Схід-Л, яка вивела на траєкторію польоту до Місяця автоматичну межпланентную станцію (АМС) "Луна-2". АМС не мала власної рухової установки і просто розбився 14 вересня 1959 року, вперше в світі досягнувши поверхні Місяця в районі Моря Ясності поблизу кратерів Аристил, Архімед і Автолік. На поверхню Місяця був доставлений вимпел із зображенням герба Союзу Радянських Соціалістичних Республік! Дублікат вимпела Н. С. Хрущов передав в якості сувеніра американському президентові р-ну Ейзенхауеру під час поїздки в США.
З точки зору наукових досягнень це був перший вдалий експеримент. На АМС " Луна-2 було встановлено наукове обладнання: сцинтиляційні лічильники, лічильники Гейгера, магнітометри, а також детектори мікрометеоритів. За магнітометри відповідав співробітник ІЗМІРАН, керівник лабораторії С. Ш. Долгинов - фахівець з магнетизму планет. Телеметричні сигнали приладів були прийняті успішно, проте сигнали магнітометрів не показували величини магнітного поля Місяця! Експеримент по вимірюванню магнетизму Місяця був проведений, і потрібно було мати впевненість у своїх приладах і неабияку сміливість, щоб відразу висловити свою точку зору, як це зробив С. Ш. Долгинов. Він сказав, що у Місяця немає власного магнітного поля дипольної конфігурації! Результати були опубліковані в російській науковій друку. Так сталося це перше відкриття, яке визначило Місяць як немагнитное космічне тіло!
Пройшли роки з тих перших кроків у космос. Тепер космічні місії чисельні та різноманітні, у тому числі з вимірювання магнітних полів у сонячному вітрі та магнітосфері, на астероїдах і інших планетах. І зараз можна вивчити і виявити куди більш тонкі ефекти і взаємодії.
І ось нещодавно з'ясувалося, що не має власного магнітного поля Місяць тим не менш впливає на магнітні поля в сонячному вітрі, причому ці зміни виявляються в десятках тисячах кілометрів від місячної поверхні. Це пов'язано з особливостями обтікання Місяця безперервним потоком плазми, що мчить прямо від Сонця, який дуже мінливий, його параметри швидко варіюються. Змінюється швидкість і щільність частинок в набігаючої плазмі, а також міжпланетне магнітне поле, несене сонячним вітром, змінюється в межах від одиниць до десятків нТл.
Але чому ж це все відбувається, адже у Місяця немає магнітосфери за відсутності власного магнітного поля? Справа ось у чому: потік плазми сонячного вітру безперешкодно досягає поверхні супутника на освітленій стороні Місяця. Але сам він, тим не менш, несе міжпланетне магнітне поле від Сонця і є провідним середовищем, структура і поведінка якої при обтіканні Місяця виявилося набагато складніше, ніж припускали дослідники NASA, про що повідомляється в недавньому прес-релізі.
Навіть на відстанях порядку 10 тисяч кілометрів над поверхнею Місяця реєструються плазмові потоки іонів і електронів, що створюють турбулентні обурення в набегающем потоці сонячного вітру. Змінюються параметри плазми задовго до поверхні Місяця. Ці явища турбулентності в сонячному вітрі задовго до перешкоди виявлені в даних багатьох космічних апаратів: американського зонда Lunar Prospector, японського супутника Kaguya (SELENE), китайського chang'e-2, індійського Chandrayaan-1.
Космічний зонд ARTEMIS, крім змін густини та енергії електронів і іонів, зареєстрував наявність електромагнітних і електростатичних хвиль на ще більш значній відстані від Місяця в потоці сонячного вітру. Ця область нагадує зону стислій плазми при обтіканні перешкоди, так званого "форшока". Це явище виникає перед головною ударною хвилею в земній магнітосфері. Оскільки Місяць, як було сказано вище, не має магнітосфери, це явище швидше за все треба віднести до особливостей обтікання плазмою перешкод.
Комп'ютерне моделювання плазмових процесів показало, що безпосередньо у поверхні Місяця під дією сонячних випромінювань при набіганні плазмового потоку виникають мінливі електричні поля. Виявилося, що вони можуть прискорювати електрони, що вивільняються з електронних оболонок атомів ультрафіолетовими променями Сонця. Потоки іонів формуються з протонів сонячного вітру і відчувають зворотне відображення під впливом слабких магнітних полів залишкового намагнічування, які збереглися у поверхневих породах супутника Землі в окремих регіонах місячної поверхні. Ці потоки іонів відбиваються назад у космос і нагадують струмені фонтанів.
Електромагнітні поля залишкової намагніченості, які проявляються на відстані всього лише декількох метрів від поверхні, стимулюють турбулентні обурення в сонячному вітрі за тисячі кілометрів від Місяця. Подібні явища можуть мати місце в околицях інших тіл Сонячної системи, у яких немає власного глобального магнітного поля. Обтікання сонячним вітром таких перешкод виявило багато несподіваних плазмових ефектів, що вимагають подальшого дослідження.