Investigaciones recientes han revelado nuevas ideas sobre la delgada atmósfera de la luna, conocida como una exosfera, que ha respondido durante mucho tiempo las preguntas existentes en la ciencia planetaria. A pesar de su percepción como un cuerpo inerte, la luna tiene una atmósfera, aunque muy delicada y delgada. Tradicionalmente, los científicos creían que esta exosfera era sostenida principalmente por dos procesos: el impacto de los pequeños meteoroides en la superficie de la luna y el bombardeo de las partículas de viento solar.
Un estudio innovador realizado por investigadores de Tu Wien y la Universidad de Berna midió inmediatamente los efectos de pulverización del viento solar en las muestras reales de polvo de la luna Apolo 16. Este enfoque contrasta fuertemente con estudios anteriores que dependían de materiales basados en materiales, lo que condujo a conclusiones potencialmente inexactas sobre las interacciones superficiales de la luna. El equipo bombardeó estas muestras lunares con iones de hidrógeno y helio a velocidades que imitan las del viento solar, lo que reveló nuevos hallazgos importantes.
Publicado en la revista Comunicación Tierra y entornoLa investigación mostró que los rendimientos de la espalda, una indicación de cuántos átomos se salen de la superficie con un impacto con el viento solar, fueron dramáticamente más bajos de lo que se pensaba anteriormente. Este descubrimiento se atribuye a dos factores principales: la rugosidad de la superficie de la luna y la naturaleza única y porosa de su suelo. La superficie de la luna está lejos de ser lisa; Tiene una topografía compleja llena de cráteres e irregularidades. Esta textura sirve como una barrera natural contra el impacto del viento solar, lo que causa muchos iones capturados en grietas microscópicas o la superficie debajo de las esquinas que reducen su potencial erosivo.
Además, la alta porosidad del regolito lunar juega un papel crucial para minimizar estos rendimientos de pulverización. Los efectos combinados de la línea de superficie y la porosidad implican que las velocidades de pérdida de material debido al viento solar son en gran medida consistentes en diferentes barras de ancho de la luna.
Para analizar aún más estas interacciones, el equipo de investigación desarrolló simulaciones de computadora de tres dimensiones avanzadas que representan con precisión la estructura de la superficie de la luna, incluidos los espacios entre los granos de polvo. Los resultados de estas simulaciones respaldaron su hipótesis y confirmaron que la «esponjosidad» de la parte inferior de la luna reduce significativamente el número de átomos que están separados por los efectos del viento solar.
Esta investigación tiene implicaciones transformadoras para nuestra comprensión de cómo la luna pierde material ante el espacio. El estudio sugiere que en lugar de pulverizar el viento solar, los efectos de micrometeoroides pueden ser el factor más importante para generar la exosfera de la luna. La entrada continua de las crestas espaciales pequeñas podría ser el poder crítico responsable de mantener esta frágil capa atmosférica.
Estos hallazgos son particularmente relevantes para futuras misiones exploratorias lunares, como el programa Artemis de la NASA y la misión Bepicolombo de la Agencia Espacial Europea para Mercurio. También ayudan a explicar las discrepancias que se observaron en emisiones espaciales anteriores, donde las predicciones teóricas no coincidían con los datos empíricos. La superficie de la luna actúa como una barrera autoprotectora y este último estudio enfatiza la importancia de las muestras lunares directas en la evaluación precisa de los procesos extraterrestres.
