La sonda Interstellar Boundary Explorer (IBEX) della NASA ha ottenuto la prima osservazione di atomi di idrogeno ad alta velocità provenienti dalla Luna.
IBEX è equipaggiato con due strumenti di rilevazione per particelle energetiche neutre a diversi livelli di energia: IBEX-Hi, che opera tra valori di 300 eV e 6 keV realizzato dal Southwest Research Institute (SwRI) e dal Los Alamos National Laboratory misura gli atomi con velocità di compresa tra 0,8 e 4 milioni di chilometri all'ora, e IBEX-Lo, che opera tra 10 eV e 2 keV frutto dello sforzo congiunto di Lockheed Martin, Università del New Hampshire, Goddard Space Flight Center della NASA e Università di Berna, in Svizzera, in grado di rivelare atomi con velocità comprese tra 160.000 e 2,4 milioni di chilometri all'ora. Ciascun strumento é costituito da un collimatore, per limitare il campo di osservazione, una superficie di conversione, per trasformare gli atomi di idrogeno e ossigeno in ioni, un analizzatore elettrostatico, per eliminare la luce ultravioletta e selezionare ioni di una specifica fascia energetica, ed un sensore per il conteggio e l'identificazione degli ioni.
Gli strumenti, posti in perpendicolare all'asse di rotazione del satellite e in direzioni opposte fra loro, permettono di misurare la quantità e la localizzazione delle collisioni con scambio di carica in tutte le direzioni e si può così avere una mappatura del termination shock.
Il vento solare, il fascio supersonico di particelle cariche emesse da Sole, si muove in tutto lo spazio circostante alla velocità di circa 1,6 milioni di chilometri all'ora. Nel caso della Terra, esse vengono deflesse dall'intenso campo geomagnetico, mentre investono quasi senza schermo la superficie della Luna rivolta verso il Sole, poiché il nostro satellite naturale possiede un campo magnetico molto debole.
Dal suo punto di vista, IBEX “vede” circa meta della Luna, un quarto del lato in ombra e un quarto del lato illuminato. Le particelle del vento solare vengono per la maggior parte assorbite dalla superficie lunare, mentre una piccola percentuale di esse viene diffusa in diverse direzioni. Questa seconda e minoritaria porzione in realtà è costituita da atomi neutri, poiché gli ioni solari al contatto con la materia lunare si sono combinati con gli elettroni mancanti.
Grazie a IBEX si è potuto stimare che solo il 10 per cento degli ioni solari riflessi dalla Luna si trasforma poi in atomi neutri, mentre il restante 90 per cento viene assorbito.
La combinazione tra il processo di diffusione e quello di neutralizzazione ora osservato ha notevoli implicazioni per le interazioni con gli oggetti sparsi in tutto il sistema solare, come gli asteroidi, gli oggetti della Fascia di Kuiper e gli altri satelliti naturali.
