Månen skickar ut väteatomer. Denna förvånande upptäckt gjordes avInstitutet för rymdfysik vid analys av mätningar från instrumentet SARAombord på den indiska månsonden Chandrayaan-1. Det ger forskarna ettnytt sätt att studera månen och andra objekt i solsystemet som saknaratmosfär.
Man vet att månens yta består av oregelbundna dammkorn. En partikelsom slår ned på ytan borde studsa mellan dessa korn och fastna. Men denya rönen visar att en av fem protoner från solvinden som träffarmånens yta studsar tillbaka. Protonen plockar upp en elektron och bliren neutral väteatom.
"Det här var helt oväntat," säger Stas Barabash vid Institutet förrymdfysik i Kiruna som är den europeiska huvudexperimentatorn förinstrumentet SARA (Sub-keV Atom Reflecting Analyzer) vars mätningarledde till upptäckten.
"Det är en fantastisk upptäckt inom planetforskning, och i synnerhetför månforskning," säger Anil Bhardwaj från Space Physics Laboratory,Vikram Sarabhai Space Centre, Trivandrum, som är indisk ansvarig förinstrumentet. SARA är ett av tre instrument som den europeiskarymdstyrelsen ESA bidrog med till Chandrayaan-1, månsonden som slutadesitt uppdrag i augusti 2009, och byggdes gemensamt av forskargrupperfrån Sverige, Indien, Japan och Schweiz.
Även om Barabash och kollegor inte vet vad som gör att månen betersig som en spegel för väteatomer, så banar upptäckten väg för att tanya typer av bilder av månens yta. Eftersom väteatomerna studsartillbaka med en hastighet kring 200 km/s påverkas de knappt av månenssvaga gravitation, och eftersom atomerna är oladdade påverkas de ejheller av magnetiska fält i rymden. Så atomerna flyger i räta linjerfrån månens yta, liksom fotonerna i ljus. Varje detekterad atom kan iprincip spåras tillbaka till sin källa på ytan och en bild av ytan kanskapas. Områden som sänder ut mest väteatomer kommer att vara mestljusstarka.
Barabash och hans forskningsgrupp analyserar just nu mätdata för attse om de kan generera sådana bilder, de första någonsin, för att letaefter s k magnetiska anomalier. Även om månen inte har något globaltmagnetfält så är berggrunden i vissa områden magnetiserad. Där skapasmagnetiska bublor som avböjer inkommande protoner till närliggandeområden. I en bild med väteatomer kommer de magnetiska områdena därförvara ljussvaga.
De inkommande protonerna är en del av solvinden, ett konstant flödeav partiklar från solen. De kolliderar med varje objekt i solsystemet,men stoppas oftast av objektets atmosfär. Vid objekt utan en skyddandeatmosfär, som vid asteroider och Merkurius, slår protonerna ner påytan. Forskarna som arbetar med SARA förväntar sig att även dessahimlakroppar reflekterar en stor andel av protonerna, i form avväteatomer.
Den här kunskapen kommer lägligt för forskare och ingenjörer somförbereder sig för ESA:s sond till Merkurius, BepiColombo. Den sondenkommer att ha två instrument ombord liknande SARA och kommer kanske attfinna att den innersta planeten reflekterar mer väte än månen eftersomsolvinden är tätare närmare solen. Under tiden analyserarSARA-forskarna mätdata från månen för att bättre förstå varför månenreflekterar väteatomer så effektivt.
Instrumentet SARA byggdes gemensamt av Institutet för rymdfysik,Kiruna; Vikram Sarabhai Space Centre, Trivandrum, Indien; University ofBern, Schweiz; och Institute of Space and Astronautical Science,Sagamihara, Japan.
Vetenskaplig information:
Artikeln "Extremely high reflection of solar wind protons as neutralhydrogen atoms from regolith in space" av Martin Wieser, Stas Barabash,Yoshifumi Futaana, Mats Holmström, Anil Bhardwaj, R. Sridharan, M.B.Dhanya, Peter Wurz, Audrey Schaufelberger, Kazushi Asamura kommer attpubliceras i tidskriften Planetary and Space Science och finns redan tillgänglig på webben: Planetary and Space Science (2009), doi: 10.1016/j.pss.2009.09.1210 http://dx.doi.org/10.1016/j.pss.2009.09.012
Mer information:
- Dr Martin Wieser, IRF, tel. +46-980-79198, wieser@irf.se
- Prof. Stas Barabash, IRF, tel. +46-980-79122, stas@irf.se
- Rick McGregor, Informationsansvarig, IRF, tel. +46-980-79178, rick@irf.se
Webbsidor:
