Med månen som den mest fremtredende gjenstanden på nattehimmelen og en viktig kilde til et usynlig trekk som skaper tidevann av havet, trodde mange eldgamle kulturer at det også kunne påvirke vår helse eller sinnstilstand - ordet "galskap" har sitt opphav i dette tro. Nå avslører en kraftig kombinasjon av romfartøy og datasimuleringer at månen faktisk har en vidtrekkende, usynlig innflytelse - ikke på oss, men på Solen, eller mer spesifikt, solvinden.
Solvinden er en tynn strøm av elektrisk ledende gass kalt plasma som stadig blåses av overflaten av solen i alle retninger til rundt en million miles i timen. Når en spesielt rask, tett eller turbulent solvind rammer jordas magnetfelt, kan den generere magnetiske stormstråler som kan forstyrre satellitter, strømnett og kommunikasjonssystemer. Den magnetiske "boblen" som omgir Jorden, skyver også tilbake solvinden, og skaper et båtsjokk titusenvis av kilometer over jordens dagsside der solvinden smeller inn i magnetfeltet og brått bremser fra supersonisk til subsonisk hastighet.
I motsetning til Jorden, er ikke månen omgitt av et globalt magnetfelt. "Man trodde at solvinden krasjer inn i månens overflate uten noen advarsel eller 'skyve tilbake' på solvinden," sier Dr. Andrew Poppe fra University of California, Berkeley. Nylig har imidlertid en internasjonal flåte av måneskredde romfartøy oppdaget tegn på Månens tilstedeværelse "oppstrøms" i solvinden. "Vi har sett elektronstråler og ionefontener over månens dagside," sier Dr. Jasper Halekas, også ved University of California, Berkeley.
Disse fenomenene har blitt sett så langt som 10.000 kilometer over månen og genererer en slags turbulens i solvinden foran månen, noe som forårsaker subtile endringer i solvindens retning og tetthet. Elektronstrålene ble først sett av NASAs Lunar Prospector-oppdrag, mens det japanske Kaguya-oppdraget, det kinesiske Chang'e-oppdraget, og det indiske Chandrayaan-oppdraget alle så ioneplommer i lave høyder. NASAs ARTEMIS-oppdrag har nå også sett både elektronstråler og ionepluser, pluss nylig identifiserte elektromagnetiske og elektrostatiske bølger i plasmaet foran månen, i langt større avstander fra månen. "Med ARTEMIS kan vi se plastringen og svingle litt, overraskende langt borte fra månen," sier Halekas. ARTEMIS står for "Akselerasjon, tilkobling, turbulens og elektrodynamikk av månens samspill med solen".
"En oppstrøms turbulent region kalt 'foreshock' har lenge vært kjent for å eksistere foran jordens buesjokk, men oppdagelsen av et lignende turbulent lag ved månen er en overraskelse," sa Dr. William Farrell ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md. Farrell, er leder for NASA Lunar Science Institutes dynamiske respons på miljøet ved månen (DREAM) månevitenskapssenter, som bidro til forskningen.
Datasimuleringer er med på å forklare disse observasjonene ved å vise at et komplekst elektrisk felt nær månens overflate genereres av sollys og strømmen fra solvinden. Simuleringen avslører at dette elektriske feltet kan generere elektronstråler ved å akselerere elektroner sprengt fra overflatemateriale med ultrafiolett lys i solen. Relaterte simuleringer viser også at når ioner i solvinden kolliderer med eldgamle, “fossile” magnetfelt i bestemte områder på månens overflate, reflekteres de tilbake i verdensrommet i et diffust fonteneformet mønster. Disse ionene er stort sett de positivt ladede ionene (protonene) av hydrogenatomer, det vanligste elementet i solvinden.
"Det er oppsiktsvekkende at elektriske og magnetiske felt innen bare noen få meter fra månens overflate kan forårsake turbulensen vi ser tusenvis av kilometer unna," sier Poppe. Når de blir utsatt for solvind, bør andre måner og asteroider i solsystemet også ha dette turbulente laget over dagsidene sine, ifølge teamet.
"Å oppdage mer om dette laget vil øke vår forståelse av Månen og potensielt andre kropper fordi det lar informasjon om forholdene i nærheten av overflaten forplante seg til store avstander, så et romskip vil få muligheten til å utforske nær disse gjenstandene når det faktisk er langt borte, ”sa Halekas.
Forskningen er beskrevet i en serie på seks artikler som nylig ble publisert av Poppe, Halekas og deres kolleger ved NASA Goddard, U.C. Berkeley, U.C. Los Angeles, og University of Colorado i Boulder i geofysiske forskningsbrev og Journal of Geophysical Research. Forskningen ble finansiert av NASAs Lunar Science Institute, som administreres ved NASAs Ames Research Center, Moffett Field, California, og fører tilsyn med måneforskningssenteret DREAM.
