Det finns tillfällen då Moon verkar ha en svår atmosfär av rörliga dammpartiklar som hoppar upp från och faller tillbaka till Månens yta. Dessa observationer först sett under mätaren och Apollo-era, var helt oväntade, och forskare idag försöker fortfarande att förstå detta fenomen.
Den första indikationen på att något konstigt pågick med månens yta var på 1960-talet då kameror på Surveyor-rymdskeppet som pekade mot den västra horisonten märkte ett ljusare svävande moln som varade i flera timmar.
"Det finns många andra bitar och observationer av detta slag," sade Dr. Mihaly Horanyi från University of Colorado Boulders laboratorium för atmosfärs- och rymdfysik. ”Till exempel hoppades astronauterna i Apollo-kommandomodulerna som stannade i omloppsbana om månen att ta bilder av den mörka himlen, men naturligtvis finns det spritt ljus från dammet i det interplanetära rymden. Men ljusstyrkan tycktes också följa månens yta, vilket indikerar att det på något sätt kommer damm från månens yta. ”
Medan astronauter från Apollo 8, 10 och 15 alla rapporterade sådana dammmoln, såg och skissade Apollo 17 1972 upprepade gånger vad de kallade "band", "streamers" eller "twilight strålar" i cirka 10 sekunder före månens soluppgång eller månens solnedgång.
Förutom mysteriet, även på Apollo 17, var en dammdetektor placerad på ytan av astronauterna, Lunar Ejecta och Meteorite-experimentet, som skulle mäta höghastighetspåverkan av mikrometeoriter som träffade månen.
"Istället visade mätningarna en ökning av partikelflöden som gick upp hundra gånger när dagen vände till natt och natten förvandlades till dag på den platsen på månen," sa Horanyi.
”Var och en av dessa mätningar har på något sätt en alternativ förklaring. Men det verkar som att hela kroppen av dessa observationer bäst förklaras genom att inse att damm - även på en luftlös kropp - kan röra sig och komma till liv. ”
Även trodde att månen inte har någon atmosfär, sa Horanyi andra processer som troligen är relaterade till månens plasma- och strålningsmiljö, "de elektrodynamiska processerna i den nära ytan månmiljön som kan ha tillräckligt starka elektriska fält och ytan kan ha tillräckligt med elektrostatiska laddningar som kan bryta dammfritt och på något sätt blanda det eller flytta det runt ytan. "
Med andra ord, elektrostatisk laddning av månens yta får dammet att levitera, utfällas - på något sätt - av förändringar i solljus.
Horanyi sa att den här typen av saker har setts på andra luftlösa kroppar, som på Merkurius, kometer och asteroider.
"Till exempel, nästan landning på asteroiden Eros," sade Horanyi, "folk märkte att botten av kratrarna är fyllda med fint damm, och det finns inte tillräckligt med atmosfär, och säkerligen är kroppen för liten och har asteroidskakningar - asteroidversionen av jordbävningar - så den möjliga transporten som skulle fånga eller få damm att staplas upp i vissa regioner och flytta den från andra, är troligtvis en plasmasffekt. ”
Horanyi och andra forskare har gjort laboratorieexperiment för att försöka replikera månmiljön för att se om en dammtransport sker.
"För den första uppsättningen experiment, föreställ dig bara en bit yta med dammpartiklar på den, och vi lyser ljus på denna yta," sade han, "så att hälften är upplyst, hälften inte, och låtsas att det finns en terminatorregion , att solen är inställd på ena sidan och fortfarande lyser ljus på den andra. När du skiner ljus på ytan med egenskaper som är lämpliga kan du släppa ut fotoelektroner, men du släpper bara ut elektroner från den upplysta sidan, och några av dessa elektroner landar på den mörka sidan, - du har ett positivt laddningsöverskott på den upplysta och en laddning med negativ laddning på nattsidan. Över ett par millimeter kan du enkelt skapa en potentiell skillnad på kanske en watt eller en handfull watt, vilket faktiskt översätts som en liten, men otroligt stark elektrisk fält. Detta kan vara som en kilowatt över en meter. Men naturligtvis existerar det bara över en skarp gräns, och att skarpa gränser kan vara nyckeln till att förstå hur du får rörelse från damm till att börja med. ”
Horanyi sa i den övergående regionen där gränser matchar upplysta och mörka gränser, eller gränser mellan där ytan utsätts för en plasma och där den inte är - de skarpa övergångarna kunde faktiskt övervinna vidhäftningen mellan damm och resten av ytan och starta rör på sig.
"Och det är där historien blir riktigt intressant," sade han.
Förhoppningsvis kan ett nytt uppdrag som heter LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) hjälpa till att förklara detta mysterium. Det är planerat att lanseras 2013 och flyga i en låg månbana, så nära ytan som 30-50 km. Eftersom NASA kanske inte skickar astronaut till månen när som helst snart, kan LADEEs uppdrag nu vara lite annorlunda än tidigare trott, men det har fortfarande en del viktig vetenskap att utföra.
Den kommer att ha tre instrument, en infraröd bildmaskin, en neutral masspektrometer och en dammdetektor, som Horanyi hjälper till att bygga.
"Det kommer förhoppningsvis att kunna mäta små, små, små partiklar som människor hävdar är uppåt från ytan," sa Horanyis. "Och vi hoppas att dessa instrument i kombination kan få slut på detta argument som vi har haft sedan början av 1970-talet om damm verkligen transporteras och blandas runt på månens yta eller inte."
