Najwyższa warstwa powierzchni Księżyca zawiera śladowe ilości materii słonecznej dostarczającej danych o procesach zachodzących w atmosferze Słońca. Inaczej niż na Ziemi, powierzchnia Księżyca nie ma żadnej ochrony przez wiatrem słonecznym i promieniowaniem kosmicznym.

Kunihiko Nishiizumi z University of California w Berkeley i Marc Caffee z Lawrence Livermore National Laboratory badali próbki gruntu księżycowego zebrane przez astronautów wyprawy Apollo 17: Eugene Cernana i Harrisona Schmitta. Lunonauci pobrali wtedy dwie próbki: jedną z jednocentymetrowej warstwy powierzchniowej i drugą wykopaną z bruzdy głębokości 25 centymetrów. W wydaniu magazynu Science z 12 października 2001, Nishiizumi i Caffee tłumaczą sposób wyizolowania radioaktywnych izotopów berylu, glinu i chloru z cząstek gruntu księżycowego na drodze wielokrotnych kąpieli kwasowych oraz opisują, jak przeprowadzono pomiary ilości wyizolowanych w ten sposób atomów. W przypadku berylu-10 – niestabilnego z powodu dodatkowego, szóstego neutronu w jądrze atomowym – wykryto, że w warstwie powierchniowej jest go o około 15% więcej niż można by się spodziewać, jeśli izotop powstawałby pod wpływem promieni kosmicznych.

Co więcej, ze względu na to, że czas połowicznego rozpadu berylu-10 wynoszący 1,5 miliona lat jest okresem znacznie krótszym od wieku Księżyca, musi istnieć naturalne źródło odtwarzające ubytek tego izotopu. Nishiizumi i Caffee stwierdzają, że beryl dociera na powierzchnię Księżyca wprost ze Słońca. Izotop powstaje tam w wyniku bombardowania jąder atomów węgla, azotu i tlenu przez energetyczne protony. Powstałe w ten sposób atomy berylu są unoszone w przestrzeń kosmiczną jako składnik wiatru słonecznego.

Naukowcy wskazują na to, że ilość wykrytego berylu-10 sugeruje na emisję atomów tego pierwiastka z atmosfery Słońca wkrótce po ich utworzeniu. Według przeprowadzonych obliczeń, gdyby beryl-10 zmieszał się z głębiej położonymi warstwami Słońca, to w gruncie księżycowym byłoby go dziesięć tysięcy razy mniej niż obecnie wykryto. Konsekwencją odkrycia jest wniosek o znacznie słabszym mieszaniu się atmosfery słonecznej z gęstszymi i głębiej położonymi warstwami Słońca.

Autor

Marcin Marszałek