Moon Gets A Lashing From Earth's Magnetotail Měsíc dostane šlehnutí ze Země magnetoohonem

ScienceDaily (Apr. 21, 2008) — Behold the full moon. ScienceDaily (21 dubna 2008) - Aj úplňku. Ancient craters and frozen lava seas lie motionless under an airless sky of profound quiet. Starověké krátery a zmrazené lávy moře leží nehybně pod airless nebe hluboké ticho. It's a serene, slow-motion world where even a human footprint may last millions of years. Je to klidný, pomalý-Motion světa, kde i lidské stopy může trvat miliony let. Nothing ever seems to happen there, right? Nic se neděje tam, že jo?

ScienceDaily (21 dubna 2008)

NASA-supported scientists have realized that something happens every month when the moon gets a lashing from Earth's magnetic tail. NASA-podporované vědci si uvědomili, že se něco stane každý měsíc, kdy Měsíc dostane bičování z magnetického ocasu Země.

“Earth's magnetotail extends well beyond the orbit of the moon and, once a month, the moon orbits through it,” says Tim Stubbs, a University of Maryland scientist working at the Goddard Space Flight Center. "Zemi magnetotail dalece přesahuje oběžnou dráhu Měsíce a jednou za měsíc, měsíc obíhá přes to," říká Tim Stubbsová, University of Maryland vědec pracující v Goddard Space Flight Center. “This can have consequences ranging from lunar 'dust storms' to electrostatic discharges.” "To může mít důsledky, od měsíčního 'prašné bouře' na elektrostatické výboje."

Yes, Earth does have a magnetic tail. Ano, Země má své magnetické ocas. It is an extension of the same familiar magnetic field we experience when using a Boy Scout compass to find our way around Earth's surface. Je to rozšíření stejné známé magnetické pole jsme zkušenosti při použití Boy Scout kompas najít cestu kolem povrchu zemského. Our entire planet is enveloped in a bubble of magnetism, which springs from a molten dynamo in Earth's core. Celá naše planeta je zabalené v bublinkové magnetismu, který pramení z roztaveného dynamo v klíčovém Země. Out in space, the solar wind presses against this bubble and stretches it, creating a long “magnetotail” in the downwind direction. Ve vesmíru, sluneční vítr tlačí tato bublina a táhne ji, vytvářet dlouhé "magnetotail" ve větru směrem.

Anyone can tell when the moon is inside the magnetotail. Kdokoliv může říci, když je Měsíc v magnetotail. Just look: “If the moon is full, it is inside the magnetotail,” says Stubbs. Jen se podívejte: "Pokud úplňku, to je uvnitř magnetotail," říká Stubbsová. “The moon enters the magnetotail three days before it is full and takes about six days to cross and exit on the other side.” "Měsíc vstoupí do magnetotail tří dnů před je plná a trvá asi šest dní, kříž a výstupu na druhé straně."

It is during those six days that strange things can happen. To je během těchto šesti dnů, divné věci se může stát.

During the crossing, the moon comes in contact with a gigantic “plasma sheet” of hot charged particles trapped in the tail. Při křížení, měsíc přichází do kontaktu s gigantickou "plazmy list" horké nabitých částic v pasti ocasu. The lightest and most mobile of these particles, electrons, pepper the moon's surface and give the moon a negative charge. Nejlehčí a nejvíce mobilní těchto částic, elektrony, pepř povrchu měsíce a dát měsíc záporný náboj.

On the moon's dayside this effect is counteracted to a degree by sunlight: UV photons knock electrons back off the surface, keeping the build-up of charge at relatively low levels. Na denní straně Měsíce je v tomto smyslu neutralizována do určité míry slunečního záření: UV fotony knock elektrony zpátky z povrchu, udržování Build-Up poplatku na relativně nízké úrovni. But on the nightside, in the cold lunar dark, electrons accumulate and surface voltages can climb to hundreds or thousands of volts. Ale na noční, v chladné temné lunární, elektrony hromadí a povrchové napětí může vyšplhat na stovky či tisíce voltů.

Imagine what it feels like to be a sock pulled crackling from a dryer. Představte si, jaké to je být ponožka vytáhl praskající z vlasů. Astronauts on the moon during a magnetotail crossing might be able to tell you. Astronauti na Měsíci během magnetotail přechod mohl říct. Walking across the dusty charged-up lunar terrain, the astronauts themselves would gather a load of excess charge. Chůze po prašné účtován-Up lunární terén, astronauti sami se scházeli zatížení příplatku. Touching another astronaut, a doorknob, a piece of sensitive electronics -- any of these simple actions could produce an unwelcome discharge. Dojemné jiný astronaut, klikou, kus citlivou elektroniku - žádné z těchto jednoduchých opatření by mohla produkovat nežádoucí absolutoria. “Proper grounding is strongly recommended,” says Stubbs. "Správné uzemnění je velmi vhodné," říká Stubbsová.

The ground, meanwhile, might leap into the sky. Zem, mezitím mohly skok do nebe. There's growing evidence that fine particles of moondust might actually float, ejected from the lunar surface by electrostatic repulsion. Existuje stále více důkazů, že jemné částice Měsíční prach může skutečně float, vyhodil z lunárního povrchu elektrostatického odpuzování. This could create a temporary nighttime atmosphere of dust ready to blacken spacesuits, clog machinery, scratch faceplates (moondust is very abrasive) and generally make life difficult for astronauts. To by mohlo vytvořit dočasný noční atmosféře prachu připravený černat skafandry, ucpávají stroje, scratch čel (Měsíční prach je velmi abrazivní) a obecně se život obtížný pro astronauty.

Stranger still, moondust might gather itself into a sort of diaphanous wind. Cizincem je stále ještě může získat Měsíční prach sebe do jakési průsvitné větru. Drawn by differences in global charge accumulation, floating dust would naturally fly from the strongly-negative nightside to the weakly-negative dayside. Kreslil rozdíly v celosvětovém poplatku akumulaci, plovoucí prach by přirozeně létají z silně negativní-noční na slabě-negativní zrána. This “dust storm” effect would be strongest at the moon's terminator, the dividing line between day and night. Tento "prachová bouře" efekt by byl nejsilnější na měsíc je terminátor, dělící čára mezi dnem a nocí.

Much of this is pure speculation, Stubbs cautions. Hodně z tohoto je čirá spekulace, Stubbsová varuje. No one can say for sure what happens on the moon when the magnetotail hits, because no one has been there at the crucial time. Nikdo nemůže říci s jistotou, co se děje na Měsíci, kdy magnetotail hity, protože nikdo nebyl tam v klíčovém okamžiku. “Apollo astronauts never landed on a full moon and they never experienced the magnetotail.” "Apollo kosmonauti nikdy přistál na úplněk, a oni nikdy nezažili magnetotail."

The best direct evidence comes from NASA's Lunar Prospector spacecraft, which orbited the moon in 1998-99 and monitored many magnetotail crossings. Nejlepší přímý důkaz přijde z lunárního kosmická sonda NASA Prospector, která obíhala okolo Měsíce v letech 1998-99 a sledovat mnoho magnetotail přechody. During some crossings, the spacecraft sensed big changes in the lunar nightside voltage, jumping “typically from -200 V to -1000 V,” says Jasper Halekas of UC Berkeley who has been studying the decade-old data. Během některých přechodů, kosmická loď vycítil velké změny v lunárním noční napětí, skákání ", typicky od -200 V -1000 V," říká Jasper Halekas z UC Berkeley, který studuje deset let-stará data.

“It is important to note,” says Halekas, “that the plasma sheet (where all the electrons come from) is a very dynamic structure. "Je důležité si uvědomit," říká Halekas, "že plazma list (kde jsou všechny elektrony pocházejí z) je velmi dynamická struktura. The plasma sheet is in a constant state of motion, flapping up and down all the time. Plazma list je v konstantním stavu pohybu, mávání nahoru a dolů po celou dobu. So as the moon orbits through the magnetotail, the plasma sheet can sweep across it many times. Tak jako Měsíc obíhá přes magnetotail, může plazmatické listu smést celé to mnohokrát. Depending on how dynamic things are, we can encounter the plasma sheet many times during a single pass through the magnetotail with encounters lasting anywhere from minutes to hours or even days.” V závislosti na tom, jak věci jsou dynamické, můžeme setkat v plazmě listu mnohokrát během jediného průchodu magnetotail se setkává trvající kdekoli od minut do hodiny nebo dokonce dny. "

“As a result, you can imagine how dynamic the charging environment on the moon is. "Výsledkem je, dovedete si představit, jak dynamický nabíjení prostředí na Měsíci je. The moon can be just sitting there in a quiet region of the magnetotail and then suddenly all this hot plasma goes sweeping by causing the nightside potential to spike to a kilovolt. Měsíc může být jen seděl v klidné oblasti magnetotail a pak najednou to všechno horkého plazmatu jde zametání tím, že způsobí noční potenciál vylétly k kilovolt. Then it drops back again just as quickly.” Pak se kapky zase stejně rychle. "

The roller coaster of charge would be at its most dizzying during solar and geomagnetic storms. Horská dráha poplatku by bylo v jeho nejvíce závratné během slunečních a geomagnetických bouří. “That is a very dynamic time for the plasma sheet and we need to study what happens then,” he says. "To je velmi dynamická doba pro plazmové listu a musíme prostudovat, co se stane potom," říká.

What happens then? Co se stane pak? Next-generation astronauts are going to find out. Next-Generation astronautů jdou zjistit. NASA is returning to the moon in the decades ahead and plans to establish an outpost for long-term lunar exploration. NASA se vrací na Měsíc v příštích desetiletích a hodlá zřídit základnu pro dlouhodobý měsíční průzkum. It turns out they'll be exploring the magnetotail, too. Ukazuje se, že bude zkoumání magnetotail taky.

Other Sources of Plasma Další zdroje plazmatu

Earth's magnetotail isn't the only source of plasma to charge the moon. Země je magnetotail není jediným zdrojem plazmy účtovat měsíc. Solar wind can provide charged particles, too; indeed, most of the time, the solar wind is the primary source. Sluneční vítr může poskytnout nabitých částic, i, ba, většinu času, sluneční vítr je primárním zdrojem. But when the moon enters the magnetotail, the solar wind is pushed back and the plasma sheet takes over. Ale když Měsíc vstoupí magnetotail, sluneční vítr je tlačen zpět a plazmové listu převezme. The plasma sheet is about 10 times hotter than the solar wind and that gives it more "punch" when it comes to altering the charge balance of the moon's surface. Plazma list je asi 10 krát teplejší, než je sluneční vítr, a že dává více "úder", pokud jde o změnu poplatku bilance povrchu měsíce. Two million degree electrons in the plasma sheet race around like crazy and many of them hit the moon's surface. Dva miliony titul elektrony v plazmatu závodu list okolo jako blázen, a mnoho z nich hit povrchu měsíce. Solar wind electrons are relatively cool at only 140 thousand degrees, and fewer of them zip all the way down to the shadowed surface of the moon's nightside. Sluneční vítr elektrony jsou relativně chladné na pouhých 140 tisíc stupňů, a méně z nich zip celou cestu až k stínu povrchu Měsíce noční.