月球水合作用受地球磁層影響證據(jù)首現(xiàn)

“地球風(fēng)”在地月間架起“水橋”

了解月球水的來(lái)源對(duì)于研究月球進(jìn)化史、太陽(yáng)風(fēng)與月球及其他無(wú)大氣天體的相互作用至關(guān)重要。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，發(fā)表在《天體物理學(xué)快報(bào)》上的一項(xiàng)國(guó)際研究表明，太陽(yáng)風(fēng)可能不是形成水的離子的唯一來(lái)源。研究人員表示，來(lái)自地球磁層的粒子也可以為月球“播撒”水，這意味著其他行星也可能為其衛(wèi)星提供水。

研究發(fā)現(xiàn)，月球極地表面OH/H2O的豐富程度在太陽(yáng)風(fēng)和地球磁層中保持相同水平。他們認(rèn)為，來(lái)自地球磁層的粒子(不同于太陽(yáng)風(fēng))有助于月球的水合作用。

在阿波羅登月時(shí)代之前，由于極端溫度和太空環(huán)境的惡劣，月球曾被認(rèn)為像沙漠一樣干燥。此后，許多研究發(fā)現(xiàn)了月球上有水：在陰暗的兩極隕石坑中有冰，在火山巖中有水，在月球土壤中有意想不到的鐵銹沉積物。盡管有了這些發(fā)現(xiàn)，但對(duì)于月球地表水的范圍和來(lái)源仍然未能真正確認(rèn)。

雖然太陽(yáng)風(fēng)可能是月球表面水的來(lái)源，但計(jì)算機(jī)模型顯示，在滿月后大約3天內(nèi)，當(dāng)太陽(yáng)風(fēng)經(jīng)過(guò)地球磁層時(shí)，在高緯度地區(qū)，多達(dá)一半的水會(huì)蒸發(fā)消失。

流行的理論認(rèn)為，一方面，在太陽(yáng)風(fēng)推動(dòng)下，帶正電的氫離子轟擊月球表面，并自發(fā)反應(yīng)生成水;另一方面，地球的“守門員”磁層可以阻擋太陽(yáng)風(fēng)到達(dá)月球。但研究人員分析月球表面的OH/H2O發(fā)現(xiàn)，月球表面的水在地球磁層屏蔽下不會(huì)消失。

通過(guò)比較太陽(yáng)輻射穿過(guò)地球磁層之前、期間和之后的一系列月球水面圖，研究人員發(fā)現(xiàn)，月球上的水可以由地球磁層離子流動(dòng)(也被稱為“地球風(fēng)”)補(bǔ)充。“忒米斯-阿爾忒彌斯號(hào)”探測(cè)器描繪了太陽(yáng)風(fēng)和地球磁層風(fēng)中離子的獨(dú)特特征，“月亮女神號(hào)”探測(cè)器則證實(shí)了這些來(lái)自地球的離子在月球附近的存在。

此前，“月亮女神號(hào)”探測(cè)器在月圓時(shí)的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，高濃度的氧同位素從地球臭氧層中泄漏出來(lái)，進(jìn)入月球的土壤中;同時(shí)，在地球散逸層中也發(fā)現(xiàn)了大量的氫離子。這些磁層粒子的混合流動(dòng)從根本上不同于太陽(yáng)風(fēng)的流動(dòng)。因此，這項(xiàng)研究中對(duì)月球地表水的最新檢測(cè)駁斥了地球磁層屏蔽假說(shuō)。相反，研究認(rèn)為，地球磁層本身就創(chuàng)造了一座“水橋”，可以為月球補(bǔ)充水分。(實(shí)習(xí)記者張佳欣)

總編輯圈點(diǎn)

地球磁層可以使太陽(yáng)風(fēng)中的大量高能粒子偏轉(zhuǎn)方向，從而使地球上空的大氣得以留存，使地球上的生命不受太陽(yáng)風(fēng)的傷害，也使許多通訊設(shè)備免受太陽(yáng)風(fēng)嚴(yán)重干擾，可以說(shuō)它是地球的“保護(hù)傘”。誰(shuí)能想到，地球磁層的粒子還扮演著“水橋”的角色，為月球送水呢?只能說(shuō)，天體之間的相互聯(lián)系和作用太奇妙了，每次發(fā)現(xiàn)都在不斷刷新我們的認(rèn)知。

關(guān)鍵詞： 月球水合作用