Hunter
Elektromos szökőkutak várnak ránk a Holdon
Úgy tűnik, a Hold pora az elektrosztatikus töltésnek köszönhetően valóban lebeg a felszín felett, sőt az első bizonyíték is szinte úgy érkezett, ahogy azt egy sci-fi író leírta.
1956-ban, két évvel a NASA megalakulása előtt, Hal Clement egy novellájában két űrhajós ereszkedik le a Hold egy kráterébe, hogy megvizsgáljanak egy rejtélyes ködöt, ami elhomályosítja az égitest horizontjához közel eső csillagokat. Miután kizárták annak lehetőségét, hogy egy légkör nyomait látják - "A gázok nem így viselkednek" - arra a következtetésre jutnak, hogy ez egy, valamilyen módon a talaj fölött lebegő porréteg lehet. Az egyik űrhajós így magyarázza a jelenséget:
"...A felszín anyaga egyike a leggyengébb elképzelhető elektromos vezetőknek, így a felszíni por rendszerint töltést vesz fel és tart meg. És mi történik az elektromos töltést hordozó részecskékkel?"
- "Taszítják egymást"
- "És ha egy néhány kilométer magas permű száz kilométeres kör egésze fel van töltődve, akkor mi történik a rárakódott porral?"
Egy elbeszélő leírás által megadott válasz szerint az elektrosztatikus töltés lebegteti a port. És ki gondolta volna, főleg az ötvenes években, hogy Clementnek teljesen igaza lesz. Úgy tűnik, a Hold pora egy elektrosztatikus töltésnek köszönhetően valóban lebeg a felszín felett, sőt az első bizonyíték is szinte úgy érkezett, ahogy azt Clement leírta.
A hatvanas évek elején, az Apollo 11 előtt számos korai Surveyor űreszköz szállt le a Hold felszínére, és fényképeket juttatott vissza. Ezeken naplementekor a horizonton látható az a félreérthetetlen homályos ragyogás. Mitöbb a föld és az ég közötti távoli horizont nem különül el olyan élesen, mint ahogy az egy vákumban elvárható lenne, ahol nem zavar be a légkör párája. A legelképesztőbb azonban, hogy az 1972-ben a Hold körül keringő Apollo 17 űrhajósai napfelkeltekor és naplementekor körülbelül 10 másodpercig minden alkalommal látták a jelenséget, amiről már az Apollo 8, 10 és 15 legénységei is beszámoltak.
Azonban hogyan lebeghet a por messze a holdfelszín felett, ha nincs légkör? Még ha csak tegyük fel egy meteorit becsapódás következtében időlegesen ki is lökődik a por, részecskéinek nem kellene gyorsan visszatelepedniük a felszínre? A válasz nem, legalábbis a NASA Goddard Űrrepülő Központ kutatói által most közzétett "dinamikus szökőkút modell" szerint.
"A Hold úgy tűnik, rendelkezik egy mozgó porrészecskékből álló vékony atmoszférával" - magyarázta Timothy J. Stubbs, a tanulmány egyik szerzője. "Mi a 'szökőkút' szót használjuk, egy ivókútból kiindulva, melynek a kifolyócsövéből kiívelő vízsugár statikusnak tűnik, mi azonban tudjuk, hogy a vízmolekulák mozgásban vannak. Ugyanígy a holdpor részecskéi folyamatosan felugrálnak és visszahullnak a felszínre, életre keltve egy "porlégkört", ami statikusnak tűnik, mégis folyamatos mozgásban levő porrészecskékből tevődik össze."
Magunk is megtapasztalhatjuk a szökőkút modell lényegét az alábbi egyszerű kísérlettel. Ha egy felfújt léggömböt végighúzunk a hajunkon, majd a léggömböt néhány centire elemeljük a fejünktől a hajunk magától felemelkedik a léggömb irányába. A dörzsölés hatására a léggömb elektronokat mozdít el a hajunkról, pozitív töltést adva a hajnak. A pozitív töltésű hajszálakat pedig vonzza a negatív töltésű léggömb. Ezután tartsuk el jó nagy távolságba a léggömböt, és itt jön a dolog kulcsa. A hajszálak eltávolodnak egymástól és nem simulnak vissza azonnal a fejünkre, mivel a léggömb elvételekor minden pozitív töltésű hajszál taszítja pozitív töltésű szomszédját és ezért a haj egy része tovább lebeg, akárcsak a Hold pora.
A Holdon nincs súrlódás, a port a Nap tölti fel elektrosztatikusan két különböző módon. Az egyik maga a napfény, a másik pedig a Napból áramló töltéssel rendelkező részecskék, azaz a napszél. A Hold napsütötte oldalán az ultraibolya és röntgensugarú sugárzás olyan erős, hogy kilöki az elektronokat a talaj atomjaiból és molekuláiból. Pozitív töltés gyülemlik fel egészen addig, amíg a legapróbb por részecskét is el nem taszítja a felszíntől, ami néhány métertől több kilométeres magasságokba emelkedhet, magyarázta Stubbs. A legkisebb részecskék emelkednek a legmagasabbra, majd végül visszahullnak a felszínre, ahol kezdődik újra és újra minden elölről.
A fentiek fényében felvetődik a kérdés, hogy mi történik az árnyékos oldalon? Stubbs szerint az ottani por negatív töltésű. Ez a napszél elektronjaitól származik, melyek eljutnak az éjszakai oldalra. Valójában a szökőkút modell szerint az árnyékos oldal magasabb feszültséggel rendelkezik, mint a napos oldal, ami ott valószínűleg még magasabbra emeli a részecskéket. Ha az egyik oldal pozitív, a másik pedig negatív akkor mi történik a Hold terminátoránál, a két oldal közötti vonalon?
"Itt jelentős vízszintes elektromos mezők alakulhatnak ki, ami horizontális porszállítást feltételez" - elmélkedett Stubbs. "A por ott oldalirányba mozog. Az űrhajósok ezt egy furcsa váltakozó ragyogásként észlelnék a látóhatár mentén, mint egy táncoló fényfüggöny. Némileg hasonlíthat a Föld halványabb auróráihoz."
Stubbs és munkatársai jelenleg rengeteg érdekes kérdés megválaszolásán dolgoznak. Vegyük például a sarkkörök mély krátereit, ahova soha nem jut be a napfény. Elképzelhető hogy ezek a kráterek erős negatív töltésfelesleggel rendelkeznek? Ezt az űrhajósoknak mindenképpen tudniuk kell, mivel a NASA tervei szerint, ha embert küldenek a holdra - nem is beszélve a holdbázis megépítéséről -, akkor ezek a mély, sötét kráterek lehetnek az emberiség vízlelőhelyei, ami nélkülözhetetlen a kolonizáláshoz.
1956-ban, két évvel a NASA megalakulása előtt, Hal Clement egy novellájában két űrhajós ereszkedik le a Hold egy kráterébe, hogy megvizsgáljanak egy rejtélyes ködöt, ami elhomályosítja az égitest horizontjához közel eső csillagokat. Miután kizárták annak lehetőségét, hogy egy légkör nyomait látják - "A gázok nem így viselkednek" - arra a következtetésre jutnak, hogy ez egy, valamilyen módon a talaj fölött lebegő porréteg lehet. Az egyik űrhajós így magyarázza a jelenséget:
"...A felszín anyaga egyike a leggyengébb elképzelhető elektromos vezetőknek, így a felszíni por rendszerint töltést vesz fel és tart meg. És mi történik az elektromos töltést hordozó részecskékkel?"
- "Taszítják egymást"
- "És ha egy néhány kilométer magas permű száz kilométeres kör egésze fel van töltődve, akkor mi történik a rárakódott porral?"
Egy elbeszélő leírás által megadott válasz szerint az elektrosztatikus töltés lebegteti a port. És ki gondolta volna, főleg az ötvenes években, hogy Clementnek teljesen igaza lesz. Úgy tűnik, a Hold pora egy elektrosztatikus töltésnek köszönhetően valóban lebeg a felszín felett, sőt az első bizonyíték is szinte úgy érkezett, ahogy azt Clement leírta.
A hatvanas évek elején, az Apollo 11 előtt számos korai Surveyor űreszköz szállt le a Hold felszínére, és fényképeket juttatott vissza. Ezeken naplementekor a horizonton látható az a félreérthetetlen homályos ragyogás. Mitöbb a föld és az ég közötti távoli horizont nem különül el olyan élesen, mint ahogy az egy vákumban elvárható lenne, ahol nem zavar be a légkör párája. A legelképesztőbb azonban, hogy az 1972-ben a Hold körül keringő Apollo 17 űrhajósai napfelkeltekor és naplementekor körülbelül 10 másodpercig minden alkalommal látták a jelenséget, amiről már az Apollo 8, 10 és 15 legénységei is beszámoltak.
Azonban hogyan lebeghet a por messze a holdfelszín felett, ha nincs légkör? Még ha csak tegyük fel egy meteorit becsapódás következtében időlegesen ki is lökődik a por, részecskéinek nem kellene gyorsan visszatelepedniük a felszínre? A válasz nem, legalábbis a NASA Goddard Űrrepülő Központ kutatói által most közzétett "dinamikus szökőkút modell" szerint.
"A Hold úgy tűnik, rendelkezik egy mozgó porrészecskékből álló vékony atmoszférával" - magyarázta Timothy J. Stubbs, a tanulmány egyik szerzője. "Mi a 'szökőkút' szót használjuk, egy ivókútból kiindulva, melynek a kifolyócsövéből kiívelő vízsugár statikusnak tűnik, mi azonban tudjuk, hogy a vízmolekulák mozgásban vannak. Ugyanígy a holdpor részecskéi folyamatosan felugrálnak és visszahullnak a felszínre, életre keltve egy "porlégkört", ami statikusnak tűnik, mégis folyamatos mozgásban levő porrészecskékből tevődik össze."
Magunk is megtapasztalhatjuk a szökőkút modell lényegét az alábbi egyszerű kísérlettel. Ha egy felfújt léggömböt végighúzunk a hajunkon, majd a léggömböt néhány centire elemeljük a fejünktől a hajunk magától felemelkedik a léggömb irányába. A dörzsölés hatására a léggömb elektronokat mozdít el a hajunkról, pozitív töltést adva a hajnak. A pozitív töltésű hajszálakat pedig vonzza a negatív töltésű léggömb. Ezután tartsuk el jó nagy távolságba a léggömböt, és itt jön a dolog kulcsa. A hajszálak eltávolodnak egymástól és nem simulnak vissza azonnal a fejünkre, mivel a léggömb elvételekor minden pozitív töltésű hajszál taszítja pozitív töltésű szomszédját és ezért a haj egy része tovább lebeg, akárcsak a Hold pora.
A Holdon nincs súrlódás, a port a Nap tölti fel elektrosztatikusan két különböző módon. Az egyik maga a napfény, a másik pedig a Napból áramló töltéssel rendelkező részecskék, azaz a napszél. A Hold napsütötte oldalán az ultraibolya és röntgensugarú sugárzás olyan erős, hogy kilöki az elektronokat a talaj atomjaiból és molekuláiból. Pozitív töltés gyülemlik fel egészen addig, amíg a legapróbb por részecskét is el nem taszítja a felszíntől, ami néhány métertől több kilométeres magasságokba emelkedhet, magyarázta Stubbs. A legkisebb részecskék emelkednek a legmagasabbra, majd végül visszahullnak a felszínre, ahol kezdődik újra és újra minden elölről.
A fentiek fényében felvetődik a kérdés, hogy mi történik az árnyékos oldalon? Stubbs szerint az ottani por negatív töltésű. Ez a napszél elektronjaitól származik, melyek eljutnak az éjszakai oldalra. Valójában a szökőkút modell szerint az árnyékos oldal magasabb feszültséggel rendelkezik, mint a napos oldal, ami ott valószínűleg még magasabbra emeli a részecskéket. Ha az egyik oldal pozitív, a másik pedig negatív akkor mi történik a Hold terminátoránál, a két oldal közötti vonalon?
"Itt jelentős vízszintes elektromos mezők alakulhatnak ki, ami horizontális porszállítást feltételez" - elmélkedett Stubbs. "A por ott oldalirányba mozog. Az űrhajósok ezt egy furcsa váltakozó ragyogásként észlelnék a látóhatár mentén, mint egy táncoló fényfüggöny. Némileg hasonlíthat a Föld halványabb auróráihoz."
Stubbs és munkatársai jelenleg rengeteg érdekes kérdés megválaszolásán dolgoznak. Vegyük például a sarkkörök mély krátereit, ahova soha nem jut be a napfény. Elképzelhető hogy ezek a kráterek erős negatív töltésfelesleggel rendelkeznek? Ezt az űrhajósoknak mindenképpen tudniuk kell, mivel a NASA tervei szerint, ha embert küldenek a holdra - nem is beszélve a holdbázis megépítéséről -, akkor ezek a mély, sötét kráterek lehetnek az emberiség vízlelőhelyei, ami nélkülözhetetlen a kolonizáláshoz.
