Редактирование: Луна

Космические лучи по-разному воздействуют на поверхности Луны и Земли, так как Луна практически лишена атмосферы и магнитного поля. Ионы солнечного ветра из-за своей малой энергии способны проникать лишь в очень тонкий (не более 1 мкм) верхний слой лунного вещества. Но за время существования Луны (более 4 млрд. лет) общее число достигших её частиц может быть, по некоторым оценкам, эквивалентно поверхностному слою лунного вещества толщиной до 10 м. Плотность потока солнечного ветра у Луны обычно принимается равной (1–8)•10⁸ частиц•см ^–2 •с ^–1. Значительная часть этих частиц в конце концов покидает лунную поверхность. Тем не менее считается, что именно солнечный ветер служит источником таких редких для Луны химических элементов, как [[водород]], [[гелий]], [[углерод]], [[азот]] и др. Содержание водорода в поверхностном слое реголита составляет 50–100 мкг/г, содержание изотопа ³Не в среднем не превышает 4–8 нг/г. Электроны с энергией 0,5–1,0 МэВ, покидающие Солнце при солнечной вспышке, достигают окрестностей Луны за время от 10 мин до 10 ч, протоны с энергией 20–80 МэВ – за время от нескольких часов до 10 часов. Большей частью солнечных космических лучей не проникает в лунное вещество глубже, чем на несколько сантиметров. Многие образцы лунных пород, доставленные на Землю, сохранили следы частиц солнечных космических лучей, по которым можно судить об интенсивности солнечного ветра в прошлом (за период около 10⁷ лет), а также определять экспозиционный возраст самих лунных пород. Тяжёлые ядра галактических космических лучей обычно не проникают в лунные породы на глубину более 10 см. Несмотря на то, что эти частицы вызывают ядерные реакции в лунном веществе и индуцируют явления каскадного типа, наличия слоя вещества в несколько граммов на квадратный сантиметр достаточно для полного затухания этих процессов. Напротив, лёгкие ядра в составе галактических космических лучей (протоны и альфа-частицы) могут глубоко проникать в лунный грунт и инициировать каскады вторичных частиц, распространяющиеся на несколько метров вокруг. Число вторичных частиц, как правило, в несколько раз превышает первичный поток. Например, поток первичных частиц галактических космических лучей плотностью 2 частицы•см ^–2 •с ^–1 может индуцировать вторичный поток нейтронов плотностью около 13 частиц•см ^–2 •с ^–1.

Одним из процессов, сопровождающих бомбардировку лунного покровного вещества частицами галактических космических лучей, является «выбивание» гамма-частиц и нейтронов, которые создают поток излучения от Луны. Энергетических спектр этого потока указывает на химических состав исходного вещества. Таким образом дистанционно (с помощью орбитальных КА) было определено содержание в лунных породах таких элементов, как торий, титан, железо, магний, калий и др.

При практически полном отсутствии у Луны газовой оболочки даже самые малые метеороидные частицы достигают лунной поверхности, вызывая интенсивную эрозию поверхностных слоёв. Расчётные значения скоростей падения на лунную поверхность таких частиц составляют 13–18 км/с. Общий поток падающих на Луну твёрдых тел оценивался величиной 4•10 ^–19 кг•см ^–2 •с ^–1 при учёте объектов с массой от 10^–19 кг до 10¹⁵ кг. Однако результаты пассивного сейсмического эксперимента, проведённого на лунной поверхности по программе «Аполлон», дали другую оценку потока метеоритного вещества, реально выпадающего на Луну. Зарегистрированный поток оказался в 10–1000 раз меньше прогнозируемого по наземным наблюдениям. Такое расхождение объясняют предполагаемым присутствием в приповерхностном окололунном пространстве рассеянного мелкодисперсного вещества – своеобразной «аэрозольной составляющей» лунной экзосферы. Отдельные наблюдения избыточных свечений лунного неба подтверждают подобные предположения. По данным измерений, проведённых непосредственно на лунной поверхности, плотность потока микрочастиц с массой более 10^–16 кг и скоростью падения около 25 км/с составляет 2•10 ^–8 см^–2•с^–1. В этом эксперименте был зарегистрирован эффект повышенной концентрации микрочастиц вблизи моментов местного восхода и захода Солнца при восьми полных циклах смены фаз (так называемых лунациях). Количество микрочастиц, зарегистрированных за единицу времени, возрастало почти в 100 раз за время от нескольких часов до 40 ч перед восходом Солнца и в течение 30 ч после восхода. Было установлено, что преимущественное перемещение частиц происходит в направлении от Солнца. Предполагаемый механизм такого горизонтального переноса частиц по лунной поверхности заключается во взаимодействии электростатических зарядов пылинок с электростатическими полями, возникающими на лунной поверхности под воздействием солнечного излучения.