月球稀薄的大氣層可能是由微隕石不斷撞擊形成的
與地球和太陽系中的其他主要天體不同,月球沒有明顯的大氣層或磁場。然而,地球的衛星上有一層非常薄的塵埃粒子,被稱為”外大氣層”,科學家現在說他們已經發現了這些粒子的主要來源。
月球的大部分外大氣層很可能是在衛星脆弱、富含碎屑的表面經過數世紀的微隕石轟擊後形成的。麻省理工學院助理教授兼宇宙化學家尼科爾-西科-聶(Nicole Xike Nie)在研究了阿波羅太空探索計劃的月球樣本後,其最新研究支持了這一假設。
“使用阿波羅任務帶回的樣本既是一種榮譽,也是一個獨特的科學機會。美國國家航空航天局宇航員收集的月球土壤已在該局的檔案庫中保存了50多年,仍然是現代尖端科學研究的寶貴資源。
由於最近樣本分析方法的進步,阿波羅樣本現在可以提供有關月球環境的更完整的故事。聶的團隊研究了來自10 個不同樣本的月球岩石粉末,僅使用了50 毫克的”太空粉末”進行研究。聶指出,即使是少量的材料也能提供豐富的科學數據。
研究人員分析了粉末中不同同位素的化學指紋。根據確定的元素組合,他們確定了外部大氣層形成的最重要過程。由於沒有大氣層,月球缺乏抵禦極端空間天氣現象(包括高能量太陽風暴和微隕石撞擊)的天然屏障。
科學家解釋說,月球表面不斷受到太空粒子的轟擊,每次撞擊都會留下明顯的痕跡。撞擊點的溫度會突然上升到攝氏2000-6000 度,使月球土壤融化和汽化。這些汽化的粒子與太陽風週期性爆發產生的質子等離子體噴射出的表面原子一起進入外大氣層。
新研究表明,微隕石撞擊佔月球外層大氣成分的70%以上,而太陽風約佔30%或更少。聶現在的目標是運用同樣的研究方法來研究月球土壤中的其他同位素,因為清楚了解太空環境對未來的探索任務至關重要。鑑於這些發現,下一代月球居民很可能需要在地下尋找庇護所,以避免瞬間氣化或毀滅性太陽等離子體撞擊的影響。