月球水合作用受地球磁层影响证据首现

(实习记者张佳欣)了解月球水的来源对于研究月球进化史、太阳风与月球及其他无大气天体的相互作用至关重要。流行的理论认为,一方面,在太阳风推动下,带正电的氢离子轰击月球表面,并自发反应生成水;另一方面,地球的“守门员”磁层可以阻挡太阳风到达月球。

月球水合作用受地球磁层影响的第一个证据
地球风在地球和月球之间架起了一座“水桥”

北京,1月31日,科技日报(实习记者张家欣)了解月球水的来源对于研究月球的演化历史以及太阳风与月球和其他没有大气的天体之间的相互作用非常重要。根据物理学家组织网络最近的一份报告,发表在《天体物理学快报》上的一项国际研究表明,太阳风可能不是形成水的唯一离子源。研究人员说,来自地球磁层的粒子也可以为月球“播种”水,这意味着其他行星也可以为它们的卫星提供水。

发现月球极面上的OH/H2O丰度在太阳风和地球磁层中保持相同水平。他们认为来自地球磁层(不同于太阳风)的粒子有助于月球的水合作用。

在阿波罗登月时代之前,由于极端的温度和恶劣的太空环境,月球一度被认为像沙漠一样干燥。从那以后,许多研究发现月球上有水:黑暗的极地环形山中有冰,火山岩中有水,月球土壤中有意想不到的铁锈沉积物。尽管有这些发现,月球表面水的范围和来源还没有得到证实。

虽然太阳风可能是月球表面的水源,但计算机模型显示,在满月后大约3天内,当太阳风穿过地球磁层时,高达一半的水将在高纬度地区蒸发和消失。

流行的理论认为,一方面,带正电的氢离子轰击月球表面,自发反应生成水;另一方面,地球的“守门员”磁层可以阻挡太阳风到达月球。然而,研究人员分析了月球表面的氢氧化物/H2O,发现月球表面的水在地球磁层的屏蔽下不会消失。

通过比较太阳辐射通过地球磁层之前、期间和之后的一系列月球水面图,研究人员发现月球上的水可以由地球磁层中的离子流(也称为“地球风”)补充。Temis-Artemis探测器描述了太阳风和地球磁层风中离子的独特特征,而月球女神探测器证实了月球附近地球上存在这些离子。

此前“月亮女神”探测器在满月期间的观测发现,高浓度氧同位素从地球臭氧层泄漏出来,进入月球土壤;同时,在地球的扩散层中发现了大量氢离子。这些磁层粒子的混合流动与太阳风的流动有着根本的不同。因此,这项研究中对月球表层水的最新探测驳斥了屏蔽地球磁层的假设。相反,人们认为地球磁层本身创造了一个“水桥”,可以为月球补充水分。p > p > strong >主编圈p > p >地球磁气圈可以偏转太阳风中的大量高能粒子,使地球上空的大气得以保存,地球上的生命不会受到太阳风的伤害,许多通信设备也可以免受太阳风的严重干扰。可以说是地球的“保护伞”。谁能想到,地球磁层中的粒子还在扮演着“水桥”的角色,把水送到了月球上?只能说天体之间的相互关系和作用是奇妙的,每一个发现都在不断刷新我们的认知。

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