Новости науки 20.10.01 Химическая астрофизика
Для того, чтобы взять пробу вещества солнечной короны, необязательно
лететь на Солнце. Достаточно долететь, скажем, до... Луны.
Действительно, наша Солнечная система пронизана солнечным ветром:
потоком разнообразных частиц, испускаемых Солнцем. Бомбардируя поверхности
небесных тел, лишенных сколько-нибудь значительной атмосферы и магнитного
поля, вещество солнечной короны может осаждаться в грунте. Если
теперь взять образец этого грунта и провести анализ его химического
состава, то можно таким образом выяснить состав солнечного ветра.
В работе [K.Nishiizumi and M.W.Caffee, Science, v.294, 352 (2001)]
докладываются результаты химического анализа образцов лунного грунта,
доставленных на землю в 1972 году аппаратом Аполлон 17, и сообщается
об обнаружении в приповерхностном слое избытка бериллия-10 по сравнению
с более глубокими слоями.
Дело в том, что бериллий-10 радиоактивный элемент с периодом
полураспада в полтора миллиона лет, и если он найден на поверхности
Луны, то это значит, что он попал на Луну извне либо образовался
на Луне сравнительно недавно. В принципе, существует хорошо известный
механизм образования радиоактивных элементов в лунном грунте: воздействие
космических лучей. Они либо сами содержат ядра этих элементов, которые,
падая на Луну, застревают в грунте, либо вызывают ядерные реакции,
приводящие к рождению метастабильных ядер. Это в полной мере касается
и бериллия-10.
Открытие американских ученых заключается в том, что в тонком приповерхностном
слое грунта (толщиной менее микрона) наблюдается резкий всплеск
концентрации бериллия-10. Таким образом, должен существовать дополнительный
механизм высаждения радиоактивного бериллия на лунную поверхность.
Сразу ясно, что этот механизм низкоэнергетический: ядра бериллия
дожны иметь энергию не более 50 кэВ на нуклон, чтобы полностью останавливаться
в столь тонком слое лунного грунта. Космические лучи, и вообще материя,
попавшая из межзвездного пространства, на эту роль не годятся: их
типичные энергии составляют МэВы. Поэтому авторы приходят к выводу,
что единственным источником таких "мягких" бериллиевых лучей является
Солнце.
В принципе, рождение ядер бериллия-10 на поверхности Солнца в столкновении
других ядер вполне возможно. Другой вопрос, а успеет ли ядро вырваться
из хитросплетения солнечных магнитных полей наружу? Это уже вопрос
нетривиальный, ибо конвективная магнитогидродинамика солнечного
вещества изучена пока недостаточно.
Таким образом, данная работа, лежащая преимущественно в области
химии, может сказать свое веское слово и в солнечной астрофизике.
Заметим, наконец, что, в принципе, состав солнечного ветра можно
узнать и непосредственными измерениями в открытом космосе. Однако
бериллий-10 там не увидишь. Концентрация его столь мала, что становится
заметной лишь в отложениях, накопившихся за миллионы лет.
|