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月の地平線光とは、月の薄い大気中の塵粒子が月の日没時に光を放つ現象である。サーベイヤー計画によって、この現象に関する最初のデータと写真が得られた。アポロ15号とアポロ17号のミッションでは、月周回軌道上の宇宙飛行士がこの現象を観測した。
月面から巻き上げられた塵は、約 3 時間大気中に留まります。これとは別に、帯電した粒子は、500 V cm −1を超える強さの静電場によって浮遊する可能性があります。[ 5 ]月の明暗境界線 付近にあるこの塵の雲は、光を前方散乱させ、月の日没時に地平線付近に輝きを生み出します。直径 10 マイクロメートルの塵粒子は、月面から 10 km 以上上昇すると考えられています。浮遊メカニズムは、微小隕石の 衝突によって引き起こされるよりも、単位時間あたり 1000 万個多くの粒子を雲に放出すると考えられています。 この効果を表すために、「月の噴水」という用語が使用されています。
月の昼間は、太陽からの赤外線と紫外線が強く、月の表面にある塵から電子をはじき飛ばします。これらの正に帯電した粒子は、数キロメートル上空の表面から反発されます。夜側では、塵は太陽風からの電子によって負に帯電します。夜側の粒子は昼側よりも大きな電気張力差を持ち、塵粒子をさらに高い高度まで打ち上げます。 [ 6 ]この塵は最終的に表面に落下し、サイクルが繰り返されます。[ 7 ]
大気がほとんどない天体では、静電輸送が塵の輸送の主な原因であると考えられています。実験室での実験では、塵が移動することで、塵の多い表面が滑らかになる傾向があることが示されています。この現象は、小惑星433エロスと彗星67P/チュリュモフ・ゲラシメンコにおける塵の池の形成過程を説明するものと考えられています。[ 8 ]
月面で見られる奇妙な光は、何世紀にもわたって地球から記録されてきた。この現象は「一時的な月面現象」として知られ、現在では一般的に、隕石が月面に衝突したことを示す目に見える証拠であるとされている。しかし、赤みがかった、あるいは白っぽい不定形の光、あるいは数秒から数分で形を変えたり消えたりする薄暗い霞んだ領域などは、浮遊する月の塵に太陽光が反射したためと考えられている。
1956年、この効果はSF作家のハル・クレメントが『アスタウンディング・サイエンス・フィクション』に掲載された短編小説「ダスト・ラグ」で予見していた。[ 6 ]
アポロ15号と17号の月のコロナ写真には、異常な明るさが写っていた。この輝きは、月周回軌道上の宇宙飛行士によって日の出時に約10秒間観測された。このような光線は、アポロ8号とアポロ10号の宇宙飛行士によっても報告されている。これらは地球の薄明光線に似ていた可能性がある。 [ 6 ]この輝きは、コロナ光と黄道光によって隠されているものの、クレメンタイン計画のスタートラッカーデータにも現れていると考えられている。アポロ計画では、月面にレーザー反射器を設置した。塵が機器の劣化の原因と考えられている。アポロ17号では、 LEAM （月面噴出物と隕石）と呼ばれる実験装置も月面に設置した。これは、月面に衝突した小さな流星体によって巻き上げられた塵を探し、微粒子の速度、エネルギー、方向を記録した。 LEAMでは毎朝、東または西から飛来する粒子の数が大幅に増加し、その速度は月の噴出物として予想される速度よりも遅かった。実験装置の温度は、月の日の出から数時間後に摂氏100度近くまで上昇したため、過熱を防ぐために装置を一時的に停止する必要があった。これは、帯電した月の塵がLEAMに付着し、表面が暗くなり、実験装置が太陽光を反射するのではなく吸収した結果であると考えられている。LEAMはアポロ計画終了前に短期間しか稼働しなかったため、科学者たちはこの問題を明確に説明することができなかった。[ 9 ]
2011年7月20日、科学者たちは月探査機ルナ・リコネッサンス・オービターのカメラ（LROC）を用いて、月の地平線の微弱な光を検出する実験を行った。この実験は、ライマンアルファマッピングプロジェクト（LAMP）、狭角カメラ（NAC）、広角カメラ（WAC）と共同で行われた。これらのカメラはいずれも、通常の露光時間の50倍以上長い露光時間で画像を撮影した。実験中、ルナ・リコネッサンス・オービターは、月が太陽を遮り、宇宙空間を振り返って物質を観測するような位置に配置された。NACは0.03 DNの光を検出し、月の地平線には0.2 DNの光があることがわかった。NACによって検出されると予測されたスペクトル放射輝度は0.01 W/m 2 /sr/umであった。したがって、与えられた観測ジオメトリでは、月の地平線の光は 0.01 W/m 2 /sr/um より暗くなければなりません。[ 10 ]