Raziskovalci Southwest Research Institute (SwRI), ki tesno sodelujejo z Univerzo UT San Antonio, so se v novi študiji posvetili vprašanju, kako dolgotrajno delovanje vesoljskega okolja spreminja zrnca prahu na lunini površini. Ti procesi – od nenehnega bombardiranja z delci sončnega vetra do udarcev mikrometeoroidov – namreč pomembno vplivajo na to, kako svetloba v daljnem ultravijoličnem (FUV) območju odseva z luninega tal.
Southwest Research Institute poudarja, da so z analizo le nekaj zrn vzorcev z misij Apollo pridobili nepričakovano jasen vpogled v fizikalne in kemične spremembe, ki se kopičijo v luninem materialu skozi milijone let. Rezultati so objavljeni v Journal of Geophysical Research: Planets in prinašajo novo razumevanje površinskih procesov na našem naravnem satelitu.
Southwest Research Institute izpostavlja, da vzorci, ki so jih misije Apollo 11, 16 in 17 prinesle na Zemljo pred več kot pol stoletja, ostajajo ključni za razumevanje lunine evolucije. Sodobne analitične metode so omogočile pridobivanje informacij, ki v času Apolla še niso bile dosegljive. „Ti vzorci so najneposrednejša povezava z razvojem površine Lune,“ navaja dr. Ujjwal Raut iz SwRI.
Raziskavo je vodil Caleb Gimar, ki je doktorsko delo opravil v okviru skupnega programa SwRI–UT San Antonio in s podporo programa za analizo lunarnih podatkov Nase. Raut je opravljal vlogo vodilnega raziskovalca projekta.
Ekipa se je osredotočila na vprašanje, zakaj se tla z različno stopnjo preperevanja v daljnem UV-odboju obnašajo različno – zakaj so nekatera zrnca temnejša in druga svetlejša. Gimar pojasnjuje: „Preučujemo, kako vesoljsko preperevanje spreminja strukturo in kemijo luninih zrn ter s tem vpliva na njihovo svetlost in način razprševanja UV-svetlobe.“
Zakaj je to pomembno za sodobne lunarne misije
SwRI poudarja, da rezultati pomagajo pri razlagi podatkov instrumenta LRO-LAMP (Lyman-Alpha Mapping Project), ki od leta 2009 kroži okoli Lune in raziskuje tudi trajno zasenčene polarne kraterje v iskanju znakov vodnega ledu. „Instrument LAMP uporablja daljno ultravijolično svetlobo zvezd in ne neposrednega Sonca, zato moramo zelo dobro poznati odbojnost lunarnih tal v tem spektru,“ izpostavlja dr. Kurt D. Retherford, glavni raziskovalec instrumenta.
Natančna interpretacija signalov zahteva razumevanje, kako se lunina tla spreminjajo z globino preperevanja – in kako mineraloške posebnosti vplivajo na zaznavo morebitnih hidratacijskih podpisov. Southwest Research Institute navaja, da bi brez takih laboratorijskih raziskav iskanje ledu v polarnih kraterjih lahko vodilo do napačnih sklepov.
Pogled na atomarni ravni
Ključni del projekta je potekal v Centru za napredno mikroskopijo Kleberg (KAMC) na UT San Antonio, kjer so uporabili transmisijski elektronski mikroskop, sposoben ločiti celo posamezne atome. „Mikroskop nam omogoča pogled v notranje strukture luninega prahu, prepoznavanje mineralov in sledi preperevanja ter hkrati natančno merjenje njihove kemijske sestave,“ pojasnjuje dr. Ana Stevanović, direktorica KAMC.
Slike so razkrile izrazite razlike med zrni z močno in z manj izrazito stopnjo preperevanja. Pri prvih so raziskovalci opazili gosto posutost z nanofaznim železom – izjemno drobnimi kovinskimi delci, velikimi približno desettisočinko premera človeškega lasu. Manj preperela zrna teh vključkov vsebujejo občutno manj, kar pojasni njihovo svetlejšo UV-odbojnost.
Foto: Pixabay
