از دهه 1980، ستاره‌شناسان لایه‌ای ظریف از اتم‌ها را مشاهده کرده‌اند که به اگزوسفر معروف بوده و این لایه در جو ماه به بالا و پایین حرکت می‌کند. ممکن است این هوای اثیری (هوای گرم و رقیق)، محصول هوازدگی فضایی باشد، اما علت دقیق آن همچنان یک راز باقی مانده است. اکنون دانشمندان MIT و دانشگاه شیکاگو فرآیندی را شناسایی کرده‌اند که به درک نحو شکل‌گیری جو ماه کمک کرده است. به گفته این محققان، جو ماه احتمالاً محصول «تبخیر ضربه‌ای (Impact vaporization)» است.
جو ماه با بمباران مداوم ریزشهاب‌سنگ‌ها دوباره پر می‌شود
همان‌طور که در این مطالعه توضیح داده شده، محققان نمونه‌هایی از خاک ماه که فضانوردان در طول مأموریت‌های آپولو ناسا جمع‌آوری کرده‌اند را بررسی کردند. آنها دریافتند که ماه دائماً توسط ریزشهاب‌سنگ‌هایی به اندازه غبار بمباران می‌شود که موجب تبخیر مواد شیمیایی موجود در خاک شده و گاز حاصل را در جو ماه آزاد می‌کنند.
این ضربات مداوم همچنین به پر کردن مجدد گازهایی که در فضا از دست رفته‌اند کمک می‌کند. نیکول نی، استادیار دپارتمان زمین، جو و علوم سیاره‌ای MIT، خاطرنشان کرد که تبخیر ضربه‌ای شهاب‌سنگ‌ها تقریباً به‌طور قطع فرآیندی نهفته است که جو ماه را ایجاد می‌کند.
جدا از این، تحقیقاتی در حین مأموریت “کاوشگر جو ماه و غبار ناسا (LADEE)” انجام شده است. LADEE در ارتفاعات پایین در حال چرخش به دور ماه است تا اطلاعاتی در مورد اگزوسفر و نحوه رفتار غبار ماه جمع‌آوری کند.
محققان همچنین دریافتند که اگزوسفر ماه به دلیل ترکیبی از فرآیندها، از جمله باد خورشیدی، برخوردهای ریزشهاب‌سنگ‌ها و انتشار آهسته گازها از سطح ماه، حفظ شده و از بین نمی‌رود. یکی دیگر از یافته‌های کلیدی این است که نور خورشید و باد خورشیدی می‌توانند ذرات غبار ماه را به صورت الکتریکی شارژ کنند و باعث شناور شدن و حرکت آنها در سطح ماه شوند.
فرآیندهای پیچیده در جو ماه
داده‌های LADEE همچنین نشان داد که اتم‌های موجود در اتمسفر هنگام بارش شهاب‌سنگ‌ها قابل مشاهده می‌شوند که نشان‌دهنده تأثیر این رویدادهاست. علاوه بر این، زمانی که ماه مانند هنگام خسوف در برابر خورشید محافظت می‌شود، تغییراتی در اتم‌های جو رخ می‌دهد که نشان‌دهنده تأثیر خورشید است. با این حال، هیچ نتیجه کیفی از این مشاهدات به دست نیامد.
محققان همچنین ایزوتوپ‌های پتاسیم و روبیدیم را در خاک ماه مطالعه کردند. هر دوی آنها مواد شیمیایی فراری هستند که به راحتی تبخیر می‌شوند. در نهایت، تنها ایزوتوپ‌های سنگین در خاک ماه باقی ماندند که نشان می‌دهد تبخیر یونی روش اصلی تششکیل جو ماه است.
این امر باعث شد که محققان متوجه شوند که اگزوسفر از 70 درصد تبخیر ضربه‌ای و 30 درصد کندوپاش یون تشکیل شده است. تبخیر ضربه‌ای باعث می‌شود بیشتر اتم‌ها در جو ماه بمانند، در حالیکه کندوپاش یونی بسیاری از این اتم‌ها را به فضا پرتاب می‌کند.
کارشناسان افزودند که اکنون می‌توانند نقش هر دو فرآیند را تعیین کرده و این اکتشافات می‌تواند به آنها کمک کند تا جو نازک اطراف قمرهای دیگر را نیز مطالعه کنند.
در نهایت، دانشمندان برای ایده نوآورانه ترکیب پتاسیم و روبیدیم برای مدل‌سازی کیفی ابراز علاقه کرده و گفتند که این کشف می‌تواند به درک تاریخچه ماه و سایر عوامل مرتبط کمک کند.
منبع: Interestingengineering
