ЗАРЯДКА И ДИНАМИКА ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ В ЭКЗОСФЕРЕ ЛУНЫ
, *, *,
, ,
Учреждение Российской академии наук Институт динамики геосфер РАН,
*Учреждение Российской академии наук Институт космических исследований РАН,
Россия, Москва; *****@***ru
До полета космических аппаратов на Луну предполагалось, что толщина слоя пыли на ее поверхности составляет десятки метров. Однако уже первые фотографии, сделанные на борту Рейнджера и анализ исследований оптических свойств рассеянного солнечного света, отраженного поверхностью Луны, проведенные в середине 1960 годов, показали, что слой пыли достаточно тонкий и составляет всего несколько сантиметров. Поверхность Луны постоянно разрушается и преобразовывается, подвергаясь тепловым деформациям и воздействиям микрометеорных тел, что приводит к перемешиванию пылевых частиц на поверхности Луны. Типичные размеры пылевых частиц на поверхности Луны составляют 50 - 70 мкм.
Рассмотрено взаимодействие поверхности Луны и пылевых частиц с солнечным ветром, излучением Солнца, а также фотоэлектронами. В результате такого взаимодействия поверхность Луны приобретает некоторый положительный потенциал, пылевые частицы на поверхности Луны становятся положительно заряженными. При этом возможно выполнение условий, при которых может происходить подъём пылевых частиц над поверхностью Луны. Установлено, что, когда лунная поверхность покрыта монослоем металлического водорода, могут подниматься над поверхностью Луны заряженные частицы с размерами до нескольких микрометров. В случае же, когда поверхность Луны представлена обычным реголитом с работой выхода около 9 эВ, к подъёму над лунной поверхностью способны только субмикронные частицы. Высота подъёма частиц с соответствующими размерами также выше в случае, когда поверхность Луны покрыта монослоем металлического водорода. Однако в обоих случаях подъём нано - и микромасштабных частиц над поверхностью Луны достаточно интенсивный. Таким образом, возможно в миссиях «Луна-ресурс» и «Луна-глоб» удастся произвести наблюдения динамики пылевых частиц в окрестностях Луны и получить достаточно качественный экспериментальный материал для последующей обработки. Обсуждаются вопросы о необходимых технических характеристиках приборов, необходимых для таких измерений.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российской академии наук (Программа фундаментальных исследований ОНЗ РАН «Наноразмерные частицы в природе и техногенных продуктах: условия нахождения, физические и химические свойства и механизмы образования»; Программа фундаментальных исследований ОФН РАН № 15 «Плазменные процессы в солнечной системе»); работа выполнена при поддержке Регионального общественного Фонда содействия отечественной науке и РФФИ (проект № ); Фонда «Династия» и РФФИ (проект № -Укр_ф_а), а также по программе Ведущих научных школ НШ-43
