Atomii şi moleculele din atmosfera Pământului au străbătut aproape 400 de mii de kilometri prin spațiul cosmic pentru a se "stabili" în cele din urmă pe Lună, iar procesul a început acum aproape patru miliarde de ani, scrie Space.com, citat de Agerpres.
Concluziile apar într-un studiu publicat recent în revista Communications Earth & Environment și vin elucideze să un mister semnalat încă de pe vremea misiunilor Apollo.
Consecințele descoperirii merg însă mai departe, pentru că elementele care au "migrat" de pe Pământ pe Lună le-ar putea fi utile oamenilor în eventualitatea ridicării unor baze selenare permanente.
Ce a dezvăluit analiza rocilor aduse pe Lună
În mostrele de regolit lunar aduse de astronauții misiunilor Apollo, oamenii de știință au descoperit cantități aparent inexplicabile de substanțe volatile precum apa, dioxidul de carbon, heliul, argonul şi azotul, care au puncte de fierbere sau de sublimare scăzute.
S-a presupus că unele dintre aceste substanțe volatile ajung pe Lună prin intermediul vântului solar.
Totuși, abundența lor și în special a azotului - cel mai substanțial component al atmosferei terestre - nu a putut fi explicată exclusiv prin particulele aduse de vântul solar.
Cercetătorii japonezi avansează ipoteza migrației elementelor volatile de pe Terra
În 2005, oamenii de știință de la Universitatea din Tokyo au lansat ipoteză că unele dintre substanțele volatile provin de pe Pământ, sub formă de particule care "se scurg" în spațiu din păturile superioare ale atmosferei terestre, atunci când primesc un impuls de la corpusculii încărcați energetic și transportați de vântul solar.
Savanții japonezi au estimat inițial că acest proces s-ar fi putut întâmpla doar în perioada timpurie a existenței Pământului, înainte ca planeta noastră să-și dezvolte un câmp magnetic de natură să țină captive particulele atmosferice.
O "autostradă către Lună" pentru particulele atmosferice s-a deschis acum 3,7 miliarde de ani
Însă o echipă de la Universitatea din Rochester sugerează în prezent că această presupunere inițială a fost greșită.
Echipa din Rochester, condusă de absolventul Shubhonkar Paramanick şi profesorul de astronomie Eric Blackman, a folosit simulări computerizate pentru a modela, pe baza a două scenarii diferite, perioada în care aceste particule volatile ar fi putut ajunge pe Lună, .
Un scenariu a fost construit în ipoteza Pământului timpuriu, când câmpul magnetic al planetei noastre era slab, iar vântul solar era mult mai puternic. Acest scenariu este același pe care au lucrat cercetătorii din Tokyo.
Al doilea scenariu a reprodus mediul terestru modern, cu un câmp planetar mai puternic şi un vânt solar mai slab emanând de la Soarele ajuns la maturitate.
În mod surprinzător, cercetătorii din Rochester au descoperit că scenariul Pământului modern este mai propice transferului de particule atmosferice către Lună.
Conform simulărilor, acest lucru se datorează faptului că, în loc să blocheze ruta de evadare, câmpul magnetic al Pământului a deschis o "autostradă" pentru particule.
Asta, întrucât unele dintre liniile câmpului magnetic terestru sunt suficient de lungi pentru a ajunge până la Lună.
În 2024, cercetătorii de la Universitatea din Oxford au găsit dovezi în rocile bogate în fier, vechi de 3,7 miliarde de ani și prelevate din Groenlanda, că Pământul străvechi avea un câmp magnetic comparabil ca intensitate cu cel de astăzi.
Este cea mai veche dovadă pe care o avem despre câmpul magnetic al Pământului.
De atunci și până în prezent, atmosfera Pământului s-a scurs puțin câte puțin în spațiu, ajungând şi la Lună.
Noul studiu explică ce s-a întâmplat cu Marte și cu atmosfera sa
"Prin combinarea datelor de la particulele conservate în solul lunar cu modelarea computațională a modului în care vântul solar interacționează cu atmosfera Pământului, putem urmări istoria atmosferei Pământului şi a câmpului său magnetic", a explicat Eric Blackman într-un comunicat.
Conform acestui cercetător, regolitul lunar ar putea să conțină o "înregistrare pe termen foarte lung" a istoriei atmosferice a Pământului, ceea ce, la rândul său, ne-ar putea învăța cum s-au schimbat clima, mediul şi chiar viața pe Pământ de-a lungul a miliarde de ani.
"Studiul nostru ar putea avea, de asemenea, implicații mai largi pentru înțelegerea pierderii atmosferice timpurii pe planete precum Marte. Marte nu are astăzi un câmp magnetic global, dar a avut unul similar cu cel al Pământului în trecut, împreună cu o atmosferă probabil mai densă", a arătat, la rândul său, Shubhonkar Paramanick.
"Examinând evoluția planetară și fenomenul de 'evadare atmosferică' în diferite epoci geologice, putem obține o perspectivă asupra modului în care aceste procese modelează o planetă şi compatibilitatea ei cu viaţa", a adăugat el.
"Evadarea atmosferică" în sistemul nostru solar e mai frecventă decât se credea
În alte părți ale sistemului solar, atmosfera subțire a lui Pluto se scurge inclusiv spre cea mai mare lună a sa, numită Charon.
Pluto nu are un câmp magnetic intrinsec, gravitația lui Charon fiind cea care atrage particulele din atmosfera îndepărtatei planete.
Revenind la sistemul Pământ - Lună, schimbul de atomi şi molecule atmosferice ar putea avea implicații pozitive pentru o viitoare prezență umană pe Lună.
Faptul că fluxul de particule între cele două corpuri cerești durează de miliarde de ani înseamnă că pe suprafața selenară s-ar fi putut acumula mai multe substanțe volatile decât au anticipat inițial oamenii de știință.