Ada saat-saat ketika Bulan tampaknya memiliki atmosfer lemah partikel debu bergerak yang melompat dari dan jatuh kembali ke permukaan Bulan. Pertama kali terlihat selama era Surveyor dan Apollo, pengamatan ini benar-benar tak terduga, dan para ilmuwan saat ini masih berusaha memahami fenomena ini.
Indikasi pertama bahwa sesuatu yang aneh sedang terjadi dengan permukaan bulan adalah pada tahun 1960-an ketika kamera pada pesawat ruang angkasa Surveyor yang menunjuk ke arah cakrawala barat memperhatikan awan melayang lebih terang yang bertahan selama beberapa jam.
"Ada banyak potongan lain dari pengamatan semacam ini," kata Dr Mihaly Horanyi dari Laboratorium University of Colorado Boulder untuk Fisika Atmosfer dan Antariksa. "Misalnya, para astronot dalam modul perintah Apollo yang tinggal di orbit tentang Bulan berharap untuk mengambil gambar langit yang gelap, tetapi tentu saja ada cahaya yang tersebar dari debu di ruang antarplanet. Tetapi kecerahan juga tampak mengikuti permukaan bulan, menunjukkan bahwa entah bagaimana debu datang dari permukaan Bulan. "
Sementara para astronot dari Apollo 8, 10, dan 15 semuanya melaporkan awan debu seperti itu, Apollo 17 pada tahun 1972 berulang kali melihat dan membuat sketsa apa yang mereka sebut "band," "streamer" atau "twilight rays" selama sekitar 10 detik sebelum lunar matahari terbit atau lunar matahari terbenam.
Menambah misteri, juga di Apollo 17 adalah detektor debu yang diletakkan di permukaan oleh para astronot, percobaan Ejecta dan Meteorit Lunar, yang seharusnya mengukur dampak kecepatan tinggi dari mikrometeorit yang mengenai bulan.
"Sebaliknya pengukuran menunjukkan peningkatan fluks partikel yang naik seratus kali lipat ketika siang berubah menjadi malam dan malam berubah menjadi hari di lokasi itu di Bulan," kata Horanyi.
“Setiap pengukuran ini memiliki penjelasan alternatif. Tetapi tampaknya seluruh tubuh pengamatan ini paling baik dijelaskan dengan mengenali bahwa debu - bahkan pada tubuh yang tidak berudara - dapat bergerak dan hidup kembali. "
Bahkan mengira Bulan tidak memiliki atmosfer, Horanyi mengatakan proses lain yang kemungkinan terkait dengan plasma dan lingkungan radiasi Bulan, "proses elektro-dinamis dari lingkungan bulan dekat permukaan yang dapat memiliki medan listrik yang cukup kuat dan permukaan dapat memiliki cukup muatan elektrostatik yang dapat membebaskan debu dan entah bagaimana mengocoknya atau memindahkannya ke permukaan. ”
Dengan kata lain, pengisian elektrostatik pada permukaan bulan menyebabkan debu melayang, diendapkan - entah bagaimana - oleh perubahan sinar matahari.
Horanyi mengatakan hal semacam ini telah terlihat pada benda-benda pengap lainnya, seperti pada Merkurius, komet dan asteroid.
“Misalnya, pendaratan dekat asteroid Eros,” kata Horanyi, “orang-orang memperhatikan bahwa dasar kawah dipenuhi dengan debu halus, dan tidak ada atmosfer yang cukup, dan tentu saja tubuh terlalu kecil memiliki asteroid yang bergetar - versi gempa bumi asteroid - sehingga kemungkinan transportasi yang akan memerangkap atau membuat debu menumpuk di beberapa daerah dan memindahkannya dari yang lain, kemungkinan besar merupakan efek plasma. "
Horanyi dan ilmuwan lain telah melakukan percobaan laboratorium untuk mencoba dan mereplikasi lingkungan bulan untuk melihat apakah terjadi pengangkutan debu.
"Untuk rangkaian percobaan pertama, bayangkan hanya permukaan dengan partikel debu di atasnya, dan kami menyinari permukaan ini," katanya, "sehingga separuh menyala, setengah tidak, berpura-pura ada daerah terminator , bahwa matahari terbenam di satu sisi dan masih bersinar di sisi lain. Ketika Anda menyinari permukaan dengan properti yang sesuai, Anda dapat memancarkan elektron foto, tetapi Anda hanya memancarkan elektron dari sisi yang menyala, dan beberapa elektron tersebut mendarat di sisi yang gelap, - Anda memiliki kelebihan muatan positif pada lit dan muatan negatif menumpuk di sisi malam. Di beberapa milimeter Anda dapat dengan mudah menghasilkan perbedaan potensial dari mungkin satu watt, atau beberapa watt, yang diterjemahkan sebenarnya sebagai medan listrik skala kecil, tetapi sangat kuat. Ini bisa seperti kilowatt lebih dari satu meter. Tapi tentu saja, itu hanya ada di atas batas yang tajam, dan batas yang tajam itu mungkin menjadi kunci untuk memahami bagaimana Anda dapat memindahkan debu.
Horanyi mengatakan di wilayah sementara tempat batas cocok dengan batas terang dan gelap, atau batas di mana permukaan terpapar dengan plasma dan di mana tidak - transisi yang tajam itu sebenarnya bisa mengatasi adhesi antara debu dan sisa permukaan dan mulai bergerak.
"Dan di situlah ceritanya menjadi sangat menarik," katanya.
Semoga, sebuah misi baru yang disebut LADEE (Penjelajah Atmosfer dan Debu Lingkungan Bulan) dapat membantu menjelaskan misteri ini. Ia dijadwalkan diluncurkan pada 2013 dan terbang di orbit bulan rendah, sedekat mungkin dengan permukaan 30-50 km. Karena NASA mungkin tidak mengirimkan astronot ke Bulan dalam waktu dekat, misi LADEE sekarang mungkin sedikit berbeda dari yang diperkirakan sebelumnya, tetapi masih memiliki beberapa ilmu yang penting untuk dilakukan.
Alat ini akan membawa tiga instrumen, pencitraan inframerah, spektrometer massa netral, dan detektor debu, yang dibantu oleh Horanyi.
"Itu mudah-mudahan akan mampu mengukur partikel kecil, kecil, kecil yang orang berpendapat lofted dari permukaan," kata Horanyis. "Dan kami berharap bahwa dalam kombinasi instrumen-instrumen ini dapat mengakhiri argumen yang telah kami miliki sejak awal tahun 1970-an apakah debu benar-benar diangkut secara aktif dan diaduk-aduk di permukaan bulan atau tidak."
