Miért "szivárog" a Föld légköre a Holdra?

(Dan Tri újság) - A Hold látszólag élettelen kőzet- és talajrétegei értékes "időkapszulává" válhatnak, segíthetve a tudósokat a Föld légkörének evolúciójának jobb megértésében.

A napszél (piros vonal) és a földszél (kék vonal) szemléltető képe (Fotó: Rochesteri Egyetem).

Évtizedekig a Holdat szinte kopár égitestnek tekintették, amelynek nincs igazi légköre, amely lehetővé tenné az összetett kémiai folyamatok fenntartását. A legújabb tudományos felfedezések azonban fokozatosan megváltoztatják ezt a felfogást.

A Föld mágneses mezeje nemcsak védi a bolygót, hanem évmilliárdok óta gázrészecskéket is vezet a Hold felé.

Ennek megfelelően a Hold felszíne nincs teljesen „elszigetelve” a Földtől, ahogy azt korábban gondoltuk. Egy új tanulmány szerint a Föld légköre a bolygó mágneses mezejének közvetítésével szivárogtatja a légkör egy részét a Holdra.

Hogyan jut el a Föld légköre a Holdra?

A hipotézist alátámasztó bizonyítékok az Apollo-küldetések által a Földre hozott mintákkal kezdődnek. A regolitban (a Hold felszínét borító finom, morzsalékos kőzetrétegben) a tudósok jelentős mennyiségű illékony elemet, például hidrogént, oxigént és különösen nitrogént fedeztek fel.

Érdemes megjegyezni, hogy ezek mind olyan elemek, amelyek valószínűleg nem maradnak fenn sokáig egy olyan égitesten, amelynek nincs vastag légköre és gyenge gravitációja, mint a Holdnak.

Korábban a napszelet tekintették ezen részecskék elsődleges forrásának, a felszínt „felkavaró” állandó kis meteorit-becsapódások mellett. A modellek azonban azt sugallják, hogy ez a két mechanizmus önmagukban nem elegendő bizonyos elemek, különösen a nitrogén magas koncentrációjának magyarázatához.

A Föld légkörét is felvetették potenciális forrásként, de ezt a hipotézist sokáig szkepticizmussal fogadták. Hagyományosan a gázrészecskék Földről való kiszabadulása csak a bolygó történetének nagyon korai szakaszában történhetett, amikor a mágneses mezeje még nem alakult ki teljesen.

Ahogy a mágneses mező erősödik, úgy gondolják, hogy csapdába ejti a töltött részecskéket, megakadályozva, hogy azok kijuthassanak az űrbe.

A Rochesteri Egyetem (USA) asztrofizikusai által végzett új kutatás két szimulációs forgatókönyv kidolgozásával újra megvizsgálta ezt a feltételezést. Az első forgatókönyv egy korai Földet feltételez, mágneses mező nélkül, de a mainál sokkal erősebb napszélnek kitéve.

A második forgatókönyv egy modern Földet ábrázol, erős mágneses mezővel, de gyengébb napszéllel. A szimulációs eredményeket a Holdról származó megfigyelési adatokkal összehasonlítva a kutatócsoport a modern Földdel kapcsolatos forgatókönyvet következetesebbnek találta.

Ez a jelenség már évmilliárdok óta tart.

A valóságban a mágneses mező nem csupán abszolút „pajzsként” működik. Ennek megfelelően a napszél továbbra is kölcsönhatásba léphet a felső légkörrel, kiütve a töltött részecskéket, és arra kényszerítve őket, hogy a mágneses erővonalak mentén mozogjanak.

A Föld magnetoszférája nem tökéletesen gömb alakú, hanem a napszél állandó nyomása miatt üstökös alakúra megnyúlt. Föld körüli keringése során a Hold periodikusan áthalad a magnetoszféra ezen a "farkán".

Abban az időben a Föld légköréből felszabaduló részecskék, beleértve az oxigént és a nitrogént, követhették a mágneses erővonalakat, és lerakódhattak a Hold felszínén. Korábbi tanulmányok azt is sugallták, hogy ez a mechanizmus hozzájárult a víz kialakulásához a Holdon, valamint az oxidáció – vagy „rozsda” – jeleinek megfigyeléséhez a felszíni talajban.

A kutatócsoport szerint a Földről a Holdra történő részecskeszállítás folyamata nem rövid távú jelenség volt, hanem több milliárd éven át folyamatosan zajlott. Ez lehetővé tette, hogy az illékony elemek elég sokáig felhalmozódjanak a regolitban, ahelyett, hogy gyorsan elvesznének az űrben.

Ami még ennél is fontosabb, mivel a Föld légkörének összetétele drámaian megváltozott a geológiai idők során, a Hold felszíne egyedülálló feljegyzést őrizhet bolygónk légköri történetéről.

Forrás: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-khi-quyen-o-trai-dat-ro-ri-len-mat-trang-20251222091340836.htm