Svenskt instrument upptäcker mini-magnetosfär på månen

Den mini-magnetosfär som SARA-forskarna upptäckt är 360 kilometer bred vid månytan och omges av en 300 kilometer vid zon där plasmaflödet är intensivare än i omgivningen genom att solvinden flödar runt mini-magnetosfären.

– En mini-magnetosfär är en ny klass av objekt, berättar Martin Wieser på IRF.

Martin Wieser är försteförfattare för den artikel om mini-magnetosfären som SARA-forskarna nyligen fått publicerad i tidskriften Geophysical Research Letters.

– Traditionellt har man trott att kroppar som månen bara absorberade partiklar. Men nu har vi visat att en märkbar andel faktiskt reflekteras. Vi har också konstaterat att reflektionen inte är likadana överallt, utan det finns regionala skillnader.

Detta visar att månen är en mer komplicerad himlakropp än man traditionellt trott den vara, menar han.

– Våra resultat är bara en del av denna nya insikt. Fynden av vatten på månen är ett annat exempel. det finns mycket vi inte vet, och månen är så nära.

Samma på många andra kroppar

Resultaten är viktiga också för det stora flertalet av solsystemets himlakroppar, som är atmosfärslösa och har samma typ av sandlika yta som månen. Dit hör inte minst nästan alla asteroider.

– Våra resultat betyder också att vi kan lära oss mer om månens och solsystemets historia och utveckling, säger Martin Wieser.

Resultaten är inte minst viktiga inför ESA:s BepiColombo-uppdrag till Merkurius.

Upptäckten av magnetiska bubblor på månen kan i princip få betydelse för framtida bemannade resor. En mini-magnetosfär kan skydda astronauter från en del av den kosmiska partikelstrålningen.

Mitt emot en jättekrater

Mini-magnetosfären ligger ovanför en för månförhållanden starkt magnetisk region på den del av månen som är mitt emot Mare Crisium. Månforskare har noterat att magnetiska anomalier relativt ofta finns mitt emot en stor nedslagskrater på detta sätt. En teori till varför är att det heta plasmamolnet från ett jättenedslag sprider sig från nedslaget runt månen och fokuseras på andra sidan klotet. Där kan hettan från molnet höja temperaturen på berggrunden tillräckligt för att ändra på de magnetiska fältlinjerna, under förutsättning att det finns ett externt magnetfält.

Ny mätteknik

SARA har kunnat avbilda den magnetiska anomalin genom att magnetfältet påverkat solvinden som i sin tur ger upphov till de neutrala väteatomer som reflekterats från månens yta och som SARA mäter.

– Mätningar från IRF:s instrument SARA visar på en ny teknik för att studera himlakroppar utan atmosfär – genom att avbilda dem i reflekterade neutrala atomer, fortsätter Martin Wieser.

Tekniken har tidigare använts på ett fåtal satelliter. Men SARA är första gången man använt tekniken för att studera en yta direkt. Tidigare har den endast använts i fria rymden eller för kroppar med en atmosfär.

SARA har också upptäckt flöden av joner nära ytan på månens nattsida, alltså den sida som är vänd från solen. Detta är oväntat, eftersom forskarna väntade sig att månen skulle skärma av strömmar av partiklar från solen och att det därför inte skulle finnas några joner så nära ytan på nattsidan.

SARA (Sub-keV Atom Reflecting Analyzer) är byggt vid Institutet för rymdfysik, IRF, i Kiruna Bakom SARA står ESA och den indiska rymdorganisationen ISRO. Bakom den nyligen publicerade artikeln står forskare från Sverige, Indien, Schweiz och Japan.