یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که یون‌هایی از جو زمین (به رنگ آبی) به‌وسیله باد خورشیدی (به رنگ قرمز) و از طریق خطوط نامرئی میدان مغناطیسی (به رنگ سفید) به سوی ماه منتقل می‌شوند. این فرایند زمانی رخ می‌دهد که قمر زمین در حوالی مرحله ماه کامل، از میان دم مغناطیسی زمین عبور می‌کند.

بر اساس نتایج یک پژوهش تازه، ماه در حال جذب ذرات بسیار ریز از جو زمین است و این روند برای میلیاردها سال ادامه داشته. این نوع آدم‌خواری کیهانی، نتیجه بادهای خورشیدی بسیار پرانرژی و مهم‌تر از آن، میدان مغناطیسی خود زمین است.

پژوهشگران می‌گویند این یافته‌ها یک نظریه ۲۰ ساله را که توضیح می‌داد چگونه برخی ذرات باردار موسوم به یون‌ها بر سطح ماه قرار گرفته‌اند، به‌طور اساسی دگرگون می‌کند و می‌تواند پیامدهای مهمی برای مأموریت‌های آینده ماه داشته باشد.

از سال ۲۰۰۵، نظریه غالب بر این بود که انتقال این مواد تنها پیش از شکل‌گیری میدان مغناطیسی زمین یا همان مگنتوسفر امکان‌پذیر بوده است، زیرا تصور می‌شد این میدان نامرئی هر یون جوی را که از زمین جدا می‌شود، به دام می‌اندازد و مانع خروج آن می‌شود.

اما در مطالعه جدیدی که در مجله Communications Earth & Environment منتشر شده، دانشمندان با ترکیب داده‌های به‌دست‌آمده از نمونه‌های مأموریت‌های آپولو و مدل‌های رایانه‌ای شبیه‌ساز تکامل مگنتوسفر زمین، دریافتند که انتقال یون‌های جوی بیشترین شدت را زمانی دارد که ماه از دم مغناطیسی زمین عبور می‌کند. این بخش، بزرگ‌ترین ناحیه مگنتوسفر است که همواره در جهتی مخالف خورشید امتداد دارد. این هم‌راستایی زمانی رخ می‌دهد که زمین میان ماه و خورشید قرار می‌گیرد، یعنی نزدیک به مرحله ماه کامل.

مدل‌ها نشان دادند که به‌جای آنکه خطوط میدان مغناطیسی مانعی برای خروج یون‌های جوی از زمین باشند، این خطوط درون دم مغناطیسی زمین مانند بزرگراه‌هایی نامرئی برای ذرات باردار عمل می‌کنند و آن‌ها را به سوی ماه هدایت می‌کنند؛ جایی که در نهایت این ذرات در لایه خاک سطحی آن، ته‌نشین می‌شوند.

این نتایج به این معناست که انتقال یون‌های جوی احتمالاً اندکی پس از شکل‌گیری مگنتوسفر زمین، حدود ۳.۷ میلیارد سال پیش، آغاز شده و به احتمال زیاد هنوز هم در حال وقوع است. تا پیش از این، دانشمندان بر این باور بودند که خاک ماه تنها می‌تواند نشانه‌هایی از ابتدایی‌ترین جو زمین را در خود حفظ کرده باشد. با این حال، مطالعه جدید نشان می‌دهد که این نمونه‌ها در واقع می‌توانند همچون یک کپسول زمانی عمل کنند و اطلاعاتی ارزشمند از تاریخچه جو و میدان مغناطیسی زمین در خود نگه دارند.

زمین تنها جرم منظومه شمسی نیست که بخش‌های کوچکی از خود را به باد خورشیدی از دست می‌دهد. سیاره عطارد اغلب با دُمی بلند و شبیه به دنباله‌داری از غبار دیده می‌شود که از سطح آن جدا شده، و خود ماه نیز دارای دُمی از یون‌های سدیم است که زمین بارها از میان آن عبور می‌کند.

پژوهشگران امیدوارند با مطالعه بیشتر این‌ موضوع که زمین چگونه بخشی از جو خود را به ماه منتقل می‌کند، بتوانند درک بهتری از چگونگی وقوع فرایندهای مشابه در دیگر نقاط همسایگی کیهانی ما به دست آورند.

شوبهونکار پارامانیک، دانشمند علوم سیاره‌ای در دانشگاه روچستر و نویسنده اصلی این مطالعه، معتقد است که این پژوهش می‌تواند پیامدهای گسترده‌تری برای درک فرار اولیه جو در سیاراتی مانند مریخ داشته باشد؛ سیاره‌ای که امروزه فاقد میدان مغناطیسی سراسری است اما در گذشته میدانی مشابه زمین داشت.