中国研究揭示太阳风在月球附近减速

雅加达 - 中国嫦娥六号任务带回地球的月球土壤样本揭示了新的发现。月球的远侧几乎以全速接受太阳风，而月球的近侧由于地球磁层的影响而保存了减速颗粒的痕迹。

据7月25日星期六援引的《中国日报》报道，这项研究发表在《自然地球科学》杂志上。这项研究使用对嫦娥六号于2024年带回地球的月球远端样本的惰性气体分析。

结果表明，地球的磁层不仅仅是一个盾牌。磁屏蔽层还充当了天然速度调节器，在太阳风到达月球近侧之前将其弯曲和减速。

磁层是地球周围形成的保护性区域，由地球磁场形成。该层可以弯曲和减慢来自太阳的带电粒子，称为太阳风。

太阳风是从太阳不断流入的带电粒子流。太阳风还将挥发性元素带到太阳系的不同部分。

挥发性元素是易挥发的元素或化合物。在地球上，大多数太阳风流都被全球磁场阻挡。然而，地球古老的磁轨迹被持续的地质活动所抹去。

月球不同。从地质学上讲，月球要平静得多。月球也没有像地球那样的全球磁场和保护性大气层。因此，它的表面暴露在太阳风中。

这使得月球的岩石成为重要的自然档案。岩石是月球表面土壤，灰尘和岩石碎片的层。这层可以保存数十亿年来太阳，月球和地球相互作用的记录。

在这项研究中，中国研究人员从月球远端最古老，最大的撞击盆地南极艾特肯盆地采集了土壤样本。

他们分析了五种惰性气体，即氦、氖、氩、氪和氙。惰性气体是一组很难与其他元素反应的气体。氦气通常被称为气球填充气体，氖气以霓虹灯而闻名，而氩、氪和氙也用于灯具、激光器和某些技术。

由于难以反应，这些气体可以记录月球土壤中发生的物理过程的痕迹。这些痕迹记录在regolith中，即覆盖月球表面的尘埃，土壤和岩石碎片层。

中国日报还称，该小组随后将嫦娥六号的远月样本与嫦娥五号的先前记录进行了比较。嫦娥五号样本是从月球近侧采集的，纬度几乎相同。

结果，月球远侧样本中的氪和氙几乎全部以单峰模式在高温下释放。相比之下，月球近侧样本显示出双峰模式，即在低温和高温下。

该研究的第一作者、中国科学院地质物理研究所博士后研究员张旭航说，氪和氙是重稀有气体，在被包裹在沉积物颗粒中后几乎不扩散。

“释放的温度直接反映了初始种植的深度，”张说。

张说，这种模式表明，太阳风粒子由于以全速到达而深入月球远侧。

相反，月球的近侧接收了已经减缓的太阳风的一部分。这些粒子形成更浅的成分，在低温下释放。

模拟表明，当月球通过地球磁鞘时，正常太阳风会从每秒约400公里减慢到每秒约200公里。

磁鞘是地球磁屏蔽的湍流外层。

在嫦娥五号着陆点，这种较慢的太阳风占总太阳风暴露量的约25%。在月球的远端，太阳风从未经历过这样的减速。

张说，这些发现挑战了长期以来认为地球磁场只是阻碍太阳风流动的假设。据他介绍，磁层还减缓了到达月球近侧的某些粒子。

“月球提供了一个不同的窗口。我们可以利用目前的观测来追溯地球磁场在遥远的过去的状态，”张说。

该研究所的通讯研究员兼教授何怀宇说，对月球近侧样本的重稀有气体分析可以开辟新的机会。

根据He的说法，像嫦娥五号钻芯这样的样本原则上可以帮助科学家重建地球磁层和太阳风之间的边界随时间变化的情况。