Dengan Bulan sebagai objek paling menonjol di langit malam dan sumber utama tarikan tak terlihat yang menciptakan pasang surut laut, banyak budaya kuno berpikir itu juga dapat memengaruhi kesehatan atau keadaan pikiran kita - kata "kegilaan" memiliki asal mula dalam hal ini. kepercayaan. Sekarang, kombinasi yang kuat dari simulasi pesawat ruang angkasa dan komputer mengungkapkan bahwa bulan memang memiliki pengaruh yang jauh dan tak terlihat - tidak pada kita, tetapi pada Matahari, atau lebih khusus lagi, angin matahari.
Angin matahari adalah aliran tipis gas penghantar listrik yang disebut plasma yang terus-menerus meledak dari permukaan Matahari ke segala arah dengan kecepatan sekitar satu juta mil per jam. Ketika angin matahari yang sangat cepat, padat, atau turbulen menghantam medan magnet Bumi, ia dapat menghasilkan badai magnetik dan radiasi yang mampu mengganggu satelit, jaringan listrik, dan sistem komunikasi. "Gelembung" magnetik di sekitar Bumi juga mendorong kembali pada angin matahari, menciptakan kejutan busur puluhan ribu mil melintasi sisi hari Bumi di mana angin matahari membanting ke medan magnet dan tiba-tiba melambat dari kecepatan supersonik ke subsonik.
Tidak seperti Bumi, Bulan tidak dikelilingi oleh medan magnet global. "Diperkirakan bahwa angin matahari menabrak permukaan bulan tanpa peringatan atau 'mendorong kembali' pada angin matahari," kata Dr. Andrew Poppe dari University of California, Berkeley. Baru-baru ini, bagaimanapun, armada internasional pesawat ruang angkasa yang mengorbit bulan telah mendeteksi tanda-tanda kehadiran Bulan "hulu" dalam angin matahari. "Kami telah melihat berkas elektron dan air mancur ion di sisi bulan," kata Dr. Jasper Halekas, juga dari University of California, Berkeley.
Fenomena ini telah dilihat sejauh 10.000 kilometer (6.214 mil) di atas Bulan dan menghasilkan semacam turbulensi dalam angin matahari di depan Bulan, menyebabkan perubahan halus dalam arah dan kepadatan angin matahari. Berkas elektron pertama kali dilihat oleh misi NASA Lunar Prospector, sedangkan misi Jepang Kaguya, misi China Chang, dan misi Chandrayaan India semuanya melihat bulu ion di ketinggian rendah. Misi ARTEMIS NASA sekarang juga telah melihat berkas elektron dan bulu ion, ditambah gelombang elektromagnetik dan elektrostatik yang baru diidentifikasi dalam plasma di depan Bulan, pada jarak yang jauh lebih jauh dari bulan. "Dengan ARTEMIS, kita dapat melihat cincin plasma dan sedikit bergerak, secara mengejutkan jauh dari Bulan," kata Halekas. ARTEMIS adalah singkatan dari "Percepatan, Rekoneksi, Turbulensi dan Elektrodinamika Interaksi Bulan dengan Matahari".
"Sebuah daerah bergejolak hulu yang disebut 'foreshock' telah lama diketahui ada di depan kejutan busur bumi, tetapi penemuan lapisan turbulen serupa di bulan adalah kejutan," kata Dr. William Farrell dari Goddard Space Flight Center NASA. di Greenbelt, Md. Farrell adalah pemimpin Respon Dinamis Lunar Science Institute dari Lingkungan Hidup di Bulan (DREAM) pusat sains bulan, yang berkontribusi pada penelitian.
Simulasi komputer membantu menjelaskan pengamatan ini dengan menunjukkan bahwa medan listrik yang kompleks di dekat permukaan bulan dihasilkan oleh sinar matahari dan aliran angin matahari. Simulasi mengungkapkan medan listrik ini dapat menghasilkan berkas elektron dengan mempercepat elektron yang diledakkan dari material permukaan oleh sinar ultraviolet matahari. Juga, simulasi terkait menunjukkan bahwa ketika ion-ion dalam angin matahari bertabrakan dengan medan magnet "fosil" kuno di area tertentu pada permukaan bulan, mereka dipantulkan kembali ke ruang angkasa dalam pola difus, berbentuk air mancur. Sebagian besar ion ini adalah ion bermuatan positif (proton) dari atom hidrogen, unsur paling umum dalam angin matahari.
"Sungguh luar biasa bahwa medan listrik dan magnetik hanya dalam beberapa meter (meter) dari permukaan bulan dapat menyebabkan turbulensi yang kita lihat ribuan kilometer jauhnya," kata Poppe. Ketika terkena angin matahari, bulan dan asteroid lain di tata surya harus memiliki lapisan turbulen ini di sisi hari mereka juga, menurut tim.
"Menemukan lebih banyak tentang lapisan ini akan meningkatkan pemahaman kita tentang Bulan dan berpotensi benda lain karena memungkinkan informasi tentang kondisi yang sangat dekat dengan permukaan untuk merambat ke jarak yang sangat jauh, sehingga pesawat ruang angkasa akan mendapatkan kemampuan untuk mengeksplorasi hampir secara dekat benda-benda ini ketika sebenarnya jauh sekali, ”kata Halekas.
Penelitian ini dijelaskan dalam serangkaian enam makalah yang baru-baru ini diterbitkan oleh Poppe, Halekas, dan rekan mereka di NASA Goddard, U.C. Berkeley, Inggris Los Angeles, dan Universitas Colorado di Boulder dalam Geophysical Research Letters dan Journal of Geophysical Research. Penelitian ini didanai oleh Lunar Science Institute NASA, yang dikelola di Pusat Penelitian Ames NASA, Moffett Field, California, dan mengawasi pusat sains bulan IMPIAN.
