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    La polvere galleggia sopra la superficie lunare:il trasporto elettrostatico della polvere rimodella le superfici dei corpi planetari senz'aria

    Credito:NASA

    Mentre milioni di persone sulla Terra godono di una vista spettacolare di una superluna il 14 dicembre, un team di ricerca finanziato dalla NASA sta esaminando i risultati di recenti esperimenti di laboratorio che spiegano perché la polvere "levita" sulla luna.

    La ricerca di un membro del Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI) della NASA, ospitato dall'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley, California, spiega come la polvere possa essere trasportata attraverso vaste regioni sopra la superficie lunare e gli anelli di Saturno, senza vento o acqua che scorre.

    Conoscere questi processi fondamentali sta aiutando gli scienziati a capire come si comportano la polvere e l'elettricità statica sui corpi senz'aria, e come influenzano i sistemi meccanici ed elettrici di superficie. Questa e altre ricerche SSERVI stanno aiutando la NASA a colmare le lacune nelle conoscenze strategiche chiave per i corpi senz'aria come gli asteroidi o le lune di Marte, Fobos e Deimos, che sono probabilmente trampolini di lancio lungo il nostro viaggio su Marte.

    Lo studio si basa sulle osservazioni dell'era Apollo fino alla recente missione della cometa Rosetta, e porta a conclusione una domanda di vecchia data sul trasporto di polvere elettrostatica visto sulla luna e su altri corpi planetari senz'aria. La ricerca è stata condotta presso l'Istituto per la modellazione del plasma, Atmosfere e polvere cosmica all'Università del Colorado Boulder, ed è stato pubblicato di recente sulla rivista di Lettere di ricerca geofisica .

    Il fenomeno si presenta come stelle filanti a raggi ad alta quota sopra la superficie lunare segnalate dagli astronauti dell'Apollo, così come i raggi radiali che appaiono a intermittenza visti per la prima volta dalla navicella spaziale Voyager sugli anelli di Saturno, e i depositi di polvere fine, o "stagni di polvere" nei crateri di Eros. Questi sono tutti esempi di trasporto di polvere attraverso vaste regioni senza vento o acqua corrente. Gli scienziati credevano che i processi di polvere elettrostatica potessero spiegare queste osservazioni spaziali, ma fino ad ora non c'erano studi a supporto di queste spiegazioni.

    Mihaly Horanyi dell'Università del Colorado a Boulder e il suo team hanno registrato particelle di polvere di dimensioni micron che saltano di diversi centimetri sotto la radiazione ultravioletta (UV) o l'esposizione al plasma. Sulla luna della Terra, queste particelle di polvere sarebbero state sollevate a più di 4 pollici (10 centimetri) sopra la superficie lunare, portando i ricercatori a concludere che il "bagliore dell'orizzonte" della luna, visto nelle immagini scattate da Surveyor 5, 6, e 7 cinque decenni fa, potrebbe essere stato causato in parte dalla dispersione della luce solare in una nuvola di particelle di polvere sollevate elettrostaticamente.

    "Questo nuovo 'modello di carica patch' ha risolto un meccanismo fondamentale di caricamento e trasporto della polvere, che ha sconcertato gli scienziati per decenni, " ha detto Xu Wang, il primo autore dell'articolo.

    Una delle scoperte scientifiche chiave è che l'emissione e il riassorbimento di elettroni foto/secondari sulle pareti delle microcavità formate tra particelle di polvere vicine possono generare cariche elettriche inaspettatamente grandi e intense forze repulsive particella-particella. Ciò può causare il movimento e il sollevamento di particelle di polvere dalla superficie, o "levitare". E non solo particelle di polvere di dimensioni singole, anche aggregati di grandi dimensioni possono essere sollevati.

    "Ci aspettiamo che le particelle di polvere si mobilitino e si trasportino elettrostaticamente su tutta la superficie lunare, così come la superficie di qualsiasi altro corpo planetario senz'aria, " Wang ha detto. "Se è così, l'attività della polvere elettrostatica può anche essere responsabile della degradazione dei retroriflettori sulla superficie lunare".

    Le osservazioni di laboratorio hanno anche mostrato che le superfici polverose diventano lisce come conseguenza della mobilizzazione della polvere. Questi processi di polvere elettrostatica potrebbero aiutare a spiegare la formazione degli "stagni di polvere" sull'asteroide Eros e sulla cometa 67P, e la superficie inaspettatamente liscia sul gelido satellite di Saturno Atlas.


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