Was bewirkt, dass die Staubfülle in der dünnen Mondatmosphäre „schwebt“?

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Mehrere Missionen zum Mond haben ein Leuchten des Mondhorizonts ergeben , wie die unten vom Raumschiff Surveyor 7 im Jahr 1968 gezeigten:

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Bildquelle: NASA

Laut dem NASA-Artikel " Modell hilft bei der Suche nach Mondstaubbrunnen" aus dem Jahr 2010 liegt die Ursache des Phänomens im Sonnenlicht, das durch eine Staubschicht scheint, die in der sehr dünnen Atmosphäre (Exosphäre) des Mondes schwebt. Von der NASA-Webseite:

"Es wurde vermutet, dass elektrostatische Kräfte eine Rolle beim Ausstoßen von Staub von der Mondoberfläche und seiner Dynamik in der Atmosphäre spielen, aber wir verstehen wirklich nicht, wie er in so hohen Mengen dorthin gelangt ."

Da es am Mondhimmel weder Wind noch Niederschlag gibt, lautet meine Frage:

Was bewirkt, dass die Staubfülle in der dünnen Mondatmosphäre „schwebt“?

James K.
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Antworten:

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Eine kürzlich in Geophysical Research Letters veröffentlichte Studie - " Staubladung und -transport auf luftlosen Planetenkörpern " (Wang et al. 2016), die im ScienceAlert-Artikel "Die NASA hat gerade erklärt, warum Mondstaub über der Mondoberfläche " schwebt "- zu sein scheint Erklären Sie das Phänomen durch Laborsimulationsexperimente, bei denen beobachtet wird, was passiert, wenn Staub in Mikrometergröße ultravioletter (UV) Strahlung oder elektrisch geladenen Gasen ausgesetzt wird, die als Plasmen bekannt sind.

Bei diesen Experimenten stellten die Forscher fest, dass:

In beiden Fällen würden die Staubpartikel einige Zentimeter über die Oberfläche springen.

Die experimentellen Beobachtungen sind unten zu sehen:

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Bildquelle: Science Alert-Artikel oben verlinkt

Daraus kann man schließen, dass auf dem Mond Licht durch diese schwebenden Teilchen gestreut wird, um das Horizontlicht zu erzeugen.

Der Mechanismus hinter der "Levitation" lautet wie folgt:

Dies ist auf die Reaktion [ mit Plasma und UV-Licht ] zurückzuführen, die eine Emission und Resorption von Elektronen in zwischen benachbarten Partikeln gebildeten "Mikrohohlräumen" verursacht, die unerwartet große elektrische Ladungen und intensive Abstoßungskräfte erzeugen können.

Diese Kräfte bewirken, dass sich die Staubpartikel oder Cluster von der Oberfläche abheben oder „schweben“.

Obwohl die Effekte mit dem Glühen des Mondhorizonts beobachtet werden, erwarten die Forscher, dass dieser Effekt zu einem gewissen Grad eine Staubaufhängung auf der gesamten Mondoberfläche verursachen würde.

Eine signifikante Implikation dieser Forschung ist in dem NASA-Artikel " Staub" schwebt über der Mondoberfläche: Elektrostatischer Staubtransport formt Oberflächen von luftlosen Planetenkörpern um "wie folgt angegeben :

Die Laborbeobachtungen zeigten auch, dass staubige Oberflächen infolge der Staubmobilisierung glatt werden. Diese elektrostatischen Staubprozesse könnten helfen, die Bildung der „Staubteiche“ auf dem Asteroiden Eros und dem Kometen 67P sowie die unerwartet glatte Oberfläche auf dem eisigen Saturn-Satellitenatlas zu erklären.

Peter Erwin
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