Виявилося, що Земля мільярди років ділиться своєю атмосферою з іншим космічним тілом

Науковці виявили, що Земля частково “віддає” свою атмосферу своєму супутнику. Хоча Місяць вважається тілом без повноцінної атмосфери, він містить значну кількість летких елементів, походження яких тривалий час залишалося загадкою.

Нове дослідження показало, що Земля постійно підживлює супутник частинками зі своєї газової оболонки, розповідає Science Alert.

Як саме земне повітря потрапляє на поверхню Місяця?

Ще з часів місій “Аполлон”, коли астронавти доставили на Землю зразки місячного реголіту, вчені ламали голову над хімічним складом цього пилу. У ньому виявили несподівано високу концентрацію летких речовин, зокрема азоту, що не характерно для небесного тіла, яке фактично позбавлене атмосфери.

Раніше основними джерелами цих елементів вважали сонячний вітер або постійне бомбардування поверхні мікрометеоритами. Хоча ці процеси справді впливають на формування тонкої газової оболонки Місяця (екзосфери), вони не могли повністю пояснити таку кількість азоту та інших летких сполук.

Науковці розглядали гіпотезу про те, що джерелом може бути атмосфера Землі. Однак існувало припущення, що це було можливо лише на ранніх етапах існування нашої планети, доки вона не сформувала потужне магнітне поле. Вважалося, що магнітний щит мав би утримувати атмосферні частинки, не даючи їм розлітатися у космос.

Деталі дослідження

Команда астрофізиків з Університету Рочестера вирішила перевірити це твердження. У своєму дослідженні, опублікованому в журналі Nature Communications Earth & Environment, вони змоделювали два сценарії: “ранню Землю” (без магнітного поля, але з сильним сонячним вітром) і “сучасну Землю” (з потужним магнітним полем і слабшим сонячним вітром).

Результати виявилися неочікуваними: модель сучасної Землі краще пояснює накопичення летких речовин на супутнику. Механізм працює наступним чином: сонячний вітер вибиває заряджені частинки з земної атмосфери, а магнітне поле спрямовує їхній рух.

Магнітосфера нашої планети не є ідеальною сферою; під тиском сонячного випромінювання вона витягується, нагадуючи хвіст комети. Коли Місяць проходить через цей “хвіст”, він потрапляє під потік земних частинок, які осідають на його поверхні.

Тобто фактично наша планета використовує власне магнітне поле як транспортний канал, перетворюючи місячну поверхню на архів кліматичної історії.

Це дослідження доповнює попередні наукові роботи, які припускали, що аналогічний механізм може переносити на супутник кисень, сприяючи утворенню води та навіть окисленню (іржавінню) заліза в місячних породах.

Оскільки цей процес триває мільярди років, а склад земної атмосфери за цей час кардинально змінювався, місячний ґрунт перетворився на унікальну капсулу часу. Дослідження цих шарів може надати безцінну інформацію про те, яким було повітря на нашій планеті в глибоку давнину.