Sluneční vítr by měl na vnitřních stěnách a dnech kráterů vytvářet elektrický náboj.

Zemská osa je k rovině ekliptiky skloněna více než 23 stupňů, což zajišťuje střídání ročních období. Rotační osa Měsíce je mnohem kolmější – jenom 6,7^o. Proto do hloubek některých polárních kráterů sluneční paprsky nikdy nedosvítí a teplota zde klesá na nejextrémnější hodnoty naměřené v Sluneční soustavě: asi -240 stupňů Celsia. Kromě nepředstavitelně mrazivé tmy je v nich i elektrické napětí. Mezi horním okrajem a dnem bychom naměřili rozdíl potenciálů i několik set voltů. Alespoň podle vědců z Lunar Science Institute NASA. Způsobuje to sluneční vítr – ze Slunce vytrvale vanoucí proud rychlých elektronů a kladných iontů, zejména protonů, ale i alfa částic, tedy jader helia. V důsledku malého sklonu osy tento řídký, ale energetický plasmový tok nikdy nenaráží v lunárních polárních oblastech na povrch přímo, ale vždy proudí téměř rovnoběžně s ním. Přitom se chová podobně jako pozemský atmosferický vítr nesoucí prachové částice. Na Měsíci, v závětří za terénními nerovnostmi dochází ke gravitační selekci částic slunečního větru. Tuto situaci vědci modelovali, aby detailněji pochopili probíhající děje.

William Farrell, vedoucí týmu, který teorii o kráterech nabitých na stovky voltů publikoval v Journal of Geophysical Research

Měsíc nemá magnetické pole, které by sluneční vítr odklonilo, ani atmosféru, jež by umožnila rekombinaci iontů slunečního větru. A tak do lunárního povrchu narážející nabité částice mají na svědomí statický náboj přetvářející jemný prach na neodbytného parazita. O tom se přesvědčili Neil Armstrong a Buzz Aldrin, kteří před 41 lety přistáli s Apollem 11 v Moři klidu (Mare Tranquillitatis). V jedné z prvních zpráv Aldrin uvedl, že když se trochu rychleji pohnul, na skafandr se mu nalepil prach. Ten na Měsíci stěžuje vše – práce kamer i jiných přístrojů. Rozložení statického náboje ale zdaleka není všude stejné. Sluněční vítr spůsobuje, že se místy mnohem více hromadí záporný, nebo naopak kladný náboj. Když proud nabitých slunečních částic o rychlosti 450 km/s (a někdy i mnohem vyšší) letí přes terénní překážky, například krátery s vyvýšenými okraji, na závěterné straně se různě těžké ionty chovají jinak. Elektrony jsou více než osumnáct set krát lehčí nežli protony a jejich přelet kolem nerovností můžeme s trochou nadsázky přirovnat k souběžnému přejezdu motocyklu a těžkého náklaďáku zatáčkou. Motocykl kopíruje ostré zakřivení nepoměrně snadněji než hmotný vůz s velkou kinetickou energií a tedy i setrvačností.

Mnohem lehčí elektrony tedy přesněji kopírují terén, vlétavají dovnitř kráterů kde nabíjejí povrch na dnech a vnitřních svazích (zejména těch závěterných) záporným nábojem. Na návěterné straně kolem kráterů, ale i ve samotném slunečním větru pak začínají převládat kladné ionty. Tak mezi horními a spodními oblastmi terénních překážek s větším převýšením vzniká nemalé elektrické napětí, jež se na výrazných topografických nerovnostech v polárních oblastech udržuje pravděpodobně trvale.

Není ale libovolně velké, protože tato kumulace náboje má své limity a nemůže narůstat donekonečna. Když se nízká měsíční gravitace skombinuje s odpuzováním stejných a přitahováním opačných elektrických nábojů, vzniká na Zemi neznámý jev – levitace jemného prachu. Záporný náboj drobných zrnek je nadzvedává nad stejně elektricky nabitý horninový podklad, nutí je se co nejvíce rozptýlit a přesouvat ve směru snižujícího se potenciálu. Na povrchu Měsíce tak vznikají elektrické proudy, které nejsou - jako v kovovém vodiči - tokem samotných elektronů, ale představují proudění záporně nabitých mikroskopických prachových částic. Předkládaná teorie umožňuje vysvětlit i mnohá pozorování z raket a sond na oběžné dráze, které svědčí o slabých záblescích objevujících se na horizontu osvětlovaném vycházejícím Sluncem. Mohlo by jít právě o výboje statické elektřiny v příliš nabitých „kondenzátorech“, které vytvořil sluneční vítr okolo topografických nerovností. Farrellův tým plánuje svou teorii rozvíjet dál a matematicko-fyzikální model zdokonalovat. Teoretické závěry pak prověří lunární orbitální sonda LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), jejíž start má NASA naplánován na rok 2012.

Tvorba elektrického náboje na stěnách kráteru (animace):

Pramen: JPL/NASA