地球磁层对月球水合作用影响的第一个证据

2021-02-01 09:27   来源: 互联网    阅读量:3377

了解月球水的来源对于研究月球的演化以及太阳风与月球和其他大气物体的相互作用具有重要意义。据物理学家网近日报道,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离子的唯一来源。研究人员说,来自地球磁层的粒子也可以为月球“播种”水分,这意味着其他行星也可能为其卫星提供水分。


结果表明,在太阳风和地球磁层中,月球极地表面的OH/H2O丰度基本保持一致。他们相信来自地球磁层的粒子(不同于太阳风)有助于月球的水合作用。


在阿波罗时代之前,由于极端的温度和恶劣的太空环境,月球被认为像沙漠一样干燥。从那时起,许多研究在月球上发现了水:黑暗的极地陨石坑中的冰,火山岩中的水,以及月球土壤中意外的铁锈沉积。尽管有这些发现,月球表面水的范围和来源仍然没有真正得到证实。


image.png


尽管太阳风可能是月球表面的水源,但计算机模型显示,当太阳风在满月后大约三天内穿过地球磁层时,高纬度地区将蒸发多达一半的水。


流行的理论认为,一方面,带正电的氢离子轰击月球表面,在太阳风的驱动下自发反应形成水;另一方面,地球的“守门员”磁层可以阻止太阳风到达月球。但研究人员分析了月球表面的OH/H2O比值,发现月球表面的水不会在地球的磁屏蔽下消失。


通过比较太阳辐射穿过地球磁层之前、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通过地球磁层中的离子流(也称为“地球风”)得到补充。“Themis 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“月亮女神”探测器则证实了这些来自月球附近地球的离子的存在。


此前,满月期间对月亮女神的观测发现,高浓度的氧同位素从地球臭氧层泄漏,进入月球土壤;同时,在地球逃逸层也发现了大量氢离子。这些磁层粒子的混流与太阳风的混流有根本的不同。因此,在这项研究中最新探测到的月球表面水驳斥了地球磁层屏蔽假说。相反,研究表明,地球的磁层本身创造了一座“水桥”,可以为月球补充水分。

责任编辑:无量渡口
分享到:
0
【慎重声明】凡本站未注明来源为"中国科技观察网"的所有作品,均转载、编译或摘编自其它媒体,转载、编译或摘编的目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其他问题需要同本网联系的,请在30日内进行!