Implantação do vento solar no regolito lunar: Retenção de hidrogênio em uma superfície com defeitos

Os prótons do vento solar são implantados diretamente nos 100 nm superiores da região próximo à superfície lunar, mas podem rapidamente difundir para fora da superfície ou ser retidos, dependendo da temperatura da superfície e da energia de ativação, U, associada ao local de implantação. Neste trabalho, exploramos a distribuição das energias de ativação durante a implantação e os tempos de retenção de hidrogênio associados; isso para comparação com a observação recente de OH na superfície lunar. Aplicamos uma abordagem de Monte Carlo: para os prótons do vento solar simulados em um dado momento local, assumimos uma distribuição de valores de U com um pico central, Uc, e largura, Uw, e derivamos a fração retida por longos períodos na região perto da superfície. Descobrimos que superfícies caracterizadas por uma distribuição com valores de U predominantemente grandes (>1 eV), como o esperado em locais de defeito, retêm H implantado (para formar provavelmente OH). Superfícies com a distribuição predominantemente em valores baixos de U (<0,2 eV) irão rapidamente difundir H implantado. No entanto, superfícies com uma grande parte das energias de ativação entre 0,3 eV < U < 0,9 eV tenderão a ser retentivas de H em condições frias, mas se transformarão em superfícies emissivas de H quando aquecidas (quando a superfície gira em direção ao meio-dia local). Essas energias de ativação de intervalo médio dão origem a um efeito diurno com perda difusiva de H ao meio-dia.