Что Луна говорит о Солнце

Что Луна говорит о Солнце

Образцы горных пород с Луны далеки от раскрытия всех их секретов. В настоящее время исследователи измерили в нем концентрацию радиоактивного изотопа бериллия и таким образом сделали выводы о процессах в атмосфере Солнца. Когда люди в последний раз возвращались с Луны в 1972 году, астронавты миссии «Аполлон-17» имели с собой 113 килограммов лунного камня. Даже спустя 30 лет интерес к образцам с Луны не уменьшился, а образцы с Луны по-прежнему дают ценную информацию - на этот раз о процессах на Солнце и на нем.

Куни Нишиидзуми из Калифорнийского университета в Беркли и Марк Каффи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса обработали кислотой несколько сотен миллиграммов лунного грунта, тем самым растворив определенный изотоп бериллия с поверхности зерен. Этот бериллий-10 из космоса. Около 99 процентов этого количества достигает Луны с космическим излучением, от 0,7 до 1,1 процента поступает от Солнца, откуда оно выбрасывается солнечным ветром..

Процессы в недрах Солнца, которые стоят за солнечным ветром, до сих пор во многом остаются загадкой. В среднем каждые одиннадцать лет, когда солнечная активность максимальна, на поверхности образуются крупные солнечные пятна. В этих более холодных регионах сосредоточены гигантские магнитные поля, которые могут выбрасываться в космос в виде протуберанцев. В среднем слое атмосферы Солнца, так называемой хромосфере, происходят бури заряженных частиц, в том числе бериллия-10.

Долгое время исследователи ломали голову над тем, откуда берутся эти частицы. Образуются ли они в атмосфере Солнца и оттуда начинают свой путь в космос, или же они сначала попадают в недра Солнца, где циркулируют огромными конвекционными потоками и возвращаются в атмосферу только через миллионы лет?

Бериллий-10 на Луне может ответить на этот вопрос. Изотоп радиоактивен, т.е. нестабилен, и распадается с периодом полураспада 1,6 млн лет. Весь бериллий-10, который можно измерить на Луне, попал туда только в недавней лунной истории. По концентрации изотопа на пылевых частицах лунного грунта и периоду его полураспада Нисиидзуми и Каффи смогли вычислить, что солнечный ветер дул примерно 3·10^{-6 бериллия. -10 частиц на квадратный сантиметр в секунду на лунные огни.}

Ранее различные модели процессов на Солнце давали информацию об образовании бериллия-10 в атмосфере. В соответствии с этим там образуется в среднем 0,1 бериллия-10 на квадратный сантиметр и секунду. Если два результата - скорость накопления бериллия-10 на Луне и скорость его образования на Солнце - связаны друг с другом, то можно оценить, попадают ли изотопы сначала в недра Солнца и разбавляются ли они после образования в атмосфера солнца.

Распределение изотопа бериллия-10 на Луне позволяет сделать только один вывод. По мнению исследователей, слой атмосферы, из которого происходит лунный бериллий-10, должен иметь толщину не более 2000 километров. Если предположить, что изотоп бериллия попал в зону конвекции на глубину 100 000 километров после своего образования, то концентрации на Луне должны были бы быть на четыре-пять порядков ниже..

Такие результаты чрезвычайно показательны, ведь они дают информацию не только о процессах на Солнце, но и об истории формирования Солнца. «Мы на удивление мало знаем о Солнце», - говорит Каффи, который работает с Нисиидзуми над миссией «Генезис», цель которой - собрать несколько микрограммов солнечного ветра. Остается выяснить, будут ли они богаче по содержанию, чем лунные породы.