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月球之水风中飘
中国科学报 冯丽妃 杨梓倓 / 时间:2021-02-07 21:34:00

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月球上的一些水(艺术制图中描绘了从地球上空升起的景象)可能来自于地球磁场屏蔽中的带电粒子。图片来源:Detlev Van Ravenswaay/SPL

科学网2月6日讯:山东大学威海校区空间科学系的张江、史全岐与国内外研究者合作发现,地球可能把一些水的原料“吹”到了月球上。相关结果2月5日发表于《天体物理学杂志通讯》。

了解月球水的来源对于研究月球演化的历史,以及太阳风与月球和其他无空气天体的相互作用是至关重要的。最近的轨道光谱观测表明,太阳风是月球表面水化的一个重要外生驱动因素。

“然而,当月球经过地球磁层时,太阳风在每个月有3至5天的时间被屏蔽,在这期间,水合作用将会严重丧失。”张江等在论文中写道。来自太阳的带电粒子轰击月球表面。其中有质子,它们与氧结合,形成月球上的一些水。但每个月有几天,地球处于月球和太阳之间,阻挡了太阳粒子的洪流。

张江等与中科院国家空间中心、北京大学以及日本、英国、比利时、美国的国内外科学家合作,利用“月船1号”(2008年10月由印度国产极地卫星运载火箭PSLV-C11发射升空)宇宙飞船的数据,绘制了月球两极的水丰度的时空分布。

他们发现,水丰度概率在一个月中几乎保持在相同的水平,在地球阻挡月球免受太阳风侵袭的时期不会发生变化。这表明月球两极地区的水含量可能是饱和的,或来自其他可能的来源,如地球风(来自磁层的粒子,不同于太阳风),它可以弥补月球处于地球磁层中的热扩散损失。

在此期间,来自地球磁场保护盾的带电粒子可能会被吹向月球,在那里它们会猛击月球表面,并像太阳风一样产生水。这样一来,地球的“风”就可以充当通往月球的桥梁,提供额外的水源。

编辑表示,这项工作为行星-月球系统的研究提供了一些线索,行星风是连接行星与其卫星的桥梁。


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