月亮有一種神秘的氣氛，我們終于知道了它的來(lái)源

月亮，對(duì)于大多數(shù)意圖和目的來(lái)說(shuō)，是赤身裸體的，裸露的，暴露在太空的真空中。

但地球的衛(wèi)星確實(shí)有一層氣體覆蓋層;單薄而脆弱，但足夠持久，可以被認(rèn)為是一種稱為外逸層.

月球究竟是如何維持這種彌散的氣體殼層的，一直是一個(gè)謎。地球的磁場(chǎng)對(duì)其大氣層起著限制作用，但月球卻沒(méi)有這種影響，因此它的外逸層應(yīng)該早就被太陽(yáng)活動(dòng)剝離了。

很明顯，月球的消耗氣體正在不斷被補(bǔ)充，現(xiàn)在科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這種補(bǔ)充的來(lái)源。微小的微隕石，幾乎沒(méi)有塵埃顆粒那么大，不斷撞擊月球表面，掀起并蒸發(fā)月球塵埃，并將原子釋放到月球周?chē)目臻g中。

“我們給出了一個(gè)明確的答案，即隕石撞擊汽化是產(chǎn)生月球大氣的主要過(guò)程，”地球化學(xué)家妮可·聶（Nicole Nie）說(shuō)麻省理工學(xué)院 （MIT）。

“月球已有近45億年的歷史，在這段時(shí)間里，月球表面一直受到隕石的轟擊。我們發(fā)現(xiàn)，最終，稀薄的大氣層會(huì)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因?yàn)樗粩啾辉虑蛏系男∽矒羲a(bǔ)充。

因?yàn)樵虑虻拇髿鈱臃浅７稚?，所以研究起?lái)很有挑戰(zhàn)性。我們知道它在那里，因?yàn)榘⒉_任務(wù)留下的探測(cè)器已經(jīng)探測(cè)到它其中的不同原子成分，但科學(xué)家們一直很難弄清楚它究竟是如何起源的。

微隕石撞擊被強(qiáng)烈暗示為一種通過(guò)建模的主要貢獻(xiàn)者，就像一個(gè)名為”離子濺射“，其中原子在被太陽(yáng)風(fēng)攜帶的帶電粒子轟擊時(shí)從月球表面噴射出來(lái)。

聶和她的同事們想要更仔細(xì)地觀察這些不同的過(guò)程，以及它們?cè)诋a(chǎn)生和維持月球外逸層方面所扮演的角色，因此他們進(jìn)行了一項(xiàng)新的分析。他們仔細(xì)研究了來(lái)自一個(gè)名為“月球大氣和塵埃環(huán)境探測(cè)器”的月球軌道飛行器的數(shù)據(jù)。拉迪），在2013年至2014年期間運(yùn)營(yíng)了七個(gè)月。

“根據(jù)LADEE的數(shù)據(jù)，似乎這兩個(gè)過(guò)程都在發(fā)揮作用，”聶 說(shuō).“例如，它表明，在隕石雨期間，你會(huì)看到大氣中更多的原子，這意味著撞擊會(huì)產(chǎn)生影響。但它也表明，當(dāng)月球被太陽(yáng)遮擋時(shí)，例如在日食期間，大氣層的原子也會(huì)發(fā)生變化，這意味著太陽(yáng)也會(huì)產(chǎn)生影響。因此，結(jié)果既不明確也不定量。

為了進(jìn)一步縮小范圍，研究人員需要直接找到源頭。他們檢查了在阿波羅計(jì)劃期間收集的月球塵土的實(shí)際樣本，尋找兩種元素：鉀和銣，這兩種元素已知都存在于月球上，并且都很容易蒸發(fā)。

當(dāng)太陽(yáng)粒子或微隕石撞擊月球表面時(shí)，任何掛在那里的銣和鉀都會(huì)蒸發(fā)。然而，作為較重的元素，它們會(huì)很快落回月球表面。

至關(guān)重要的是，每種元素的同位素雨的比率會(huì)根據(jù)它們是通過(guò)微隕石撞擊還是離子濺射蒸發(fā)而變化。

該團(tuán)隊(duì)將他們的月球泥土粉碎成細(xì)粉，并使用質(zhì)譜儀分析了結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)過(guò)程確實(shí)在產(chǎn)生月球外逸層方面發(fā)揮了作用，但微隕石的貢獻(xiàn)是太陽(yáng)風(fēng)貢獻(xiàn)的兩倍多。

“通過(guò)撞擊汽化，大多數(shù)原子將停留在月球大氣中，而通過(guò)離子濺射，許多原子將被噴射到太空中，”聶先生解釋道.“根據(jù)我們的研究，我們現(xiàn)在可以量化這兩個(gè)過(guò)程的作用，可以說(shuō)沖擊汽化與離子濺射的相對(duì)貢獻(xiàn)約為70：30或更大。

這一結(jié)果不僅對(duì)我們對(duì)月球的理解有影響。如果類(lèi)似的過(guò)程發(fā)生在太陽(yáng)系的其他地方，例如小行星和其他衛(wèi)星，我們可以在樣本中檢測(cè)到它們。

取回這些樣本的任務(wù)已經(jīng)完成，或正在進(jìn)行中。歐洲航天局希望發(fā)送火星衛(wèi)星火衛(wèi)一的樣本返回任務(wù)例如。

“測(cè)量這些物體的風(fēng)化層中的鉀和銣同位素，”研究人員寫(xiě)道，“將幫助我們了解它們?nèi)绾卧诘刭|(zhì)時(shí)間尺度上受到流星體轟擊和太陽(yáng)風(fēng)濺射的影響，以及整個(gè)太陽(yáng)系的太空風(fēng)化有何不同。

研究結(jié)果已發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展.

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