Zon pompt de atmosfeer van de maan af en toe op

Uitbarstingen op de zon hebben een grotere invloed op de maan dan tot nu toe werd gedacht. Zij ‘zandstralen’ het maanoppervlak en zorgen er zo voor dat de extreem ijle atmosfeer – of exosfeer – rond de maan regelmatig wordt ‘opgepompt’. Dat schrijven onderzoekers van de NASA in een artikel dat binnenkort wordt gepubliceerd in de Geophysical Research Letters. Het is voor het eerst dat onderzoekers het effect van zonne-uitbarstingen op de maan zo nauwkeurig hebben berekend.

De maan heeft een atmosfeer, maar die is zo ijl dat hij gerust een vacuüm mag worden genoemd. Toch is hij vanaf de aarde te zien en te meten. Dat komt doordat hij natriumatomen bevat die het zonlicht verstrooien en zo een zwakke gloed rond de maan creëren. Andere atomen in deze super-ijle atmosfeer zijn argon, helium, kalium en waterstof. Al deze atomen zijn afkomstig uit het maanoppervlak, waaruit zij worden losgemaakt door onder andere de inslaande deeltjes van de zon, de zonnewind.

Regelmatig vinden er in de hogere atmosfeer van de zon echter uitbarstingen plaats waarbij hele bellen zonneplasma met snelheden tot meer dan een miljoen kilometer per uur de ruimte in worden geblazen. Deze bellen, coronale massa-ejecties, hebben een massa van miljarden tonnen en zijn vaak vele malen groter dan de aarde. Als zo’n bel na enkele dagen de maan bereikt, wordt het oppervlak daarvan opeens veel sterker gezandstraald. Dat komt niet alleen doordat de bellen dichter zijn en sneller bewegen dan de zonnewind, maar ook veel zwaardere deeltjes bevatten.

Bill Farrell en collega’s hebben nu berekend dat één zo’n plasmabel in de loop van twee dagen 20 tot 50 maal zoveel atomen uit het maanoppervlak wegstoot dan de zonnewind. Daarbij wordt 100 tot 200 ton maanmateriaal vrijgemaakt. Een deel bereikt grote hoogten, waardoor de maanatmosfeer in korte tijd wordt aan gevuld met een relatief grote hoeveelheid materiaal. Dat ‘oppompen’zou gemiddeld éénmaal per week gebeuren. Na deze oppompbeurt neemt de dichtheid van de maanatmosfeer weer langzaam af doordat er atomen in de ruimte verdwijnen. En dan is het weer wachten op de volgende zonne-uitbarsting.

George Beekman