月亮有一種神秘的氣氛，我們終于知道了它的來源

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

但地球的衛(wèi)星確實有一層氣體覆蓋層;單薄而脆弱，但足夠持久，可以被認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，一直是一個謎。地球的磁場對其大氣層起著限制作用，但月球卻沒有這種影響，因此它的外逸層應該早就被太陽活動剝離了。

很明顯，月球的消耗氣體正在不斷被補充，現(xiàn)在科學家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這種補充的來源。微小的微隕石，幾乎沒有塵埃顆粒那么大，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圍的空間中。

“我們給出了一個明確的答案，即隕石撞擊汽化是產(chǎn)生月球大氣的主要過程，”地球化學家妮可·聶（Nicole Nie）說麻省理工學院 （MIT）。

“月球已有近45億年的歷史，在這段時間里，月球表面一直受到隕石的轟擊。我們發(fā)現(xiàn)，最終，稀薄的大氣層會達到穩(wěn)定狀態(tài)，因為它不斷被月球上的小撞擊所補充。

因為月球的大氣層非常分散，所以研究起來很有挑戰(zhàn)性。我們知道它在那里，因為阿波羅任務留下的探測器已經(jīng)探測到它其中的不同原子成分，但科學家們一直很難弄清楚它究竟是如何起源的。

微隕石撞擊被強烈暗示為一種通過建模的主要貢獻者，就像一個名為”離子濺射“，其中原子在被太陽風攜帶的帶電粒子轟擊時從月球表面噴射出來。

聶和她的同事們想要更仔細地觀察這些不同的過程，以及它們在產(chǎn)生和維持月球外逸層方面所扮演的角色，因此他們進行了一項新的分析。他們仔細研究了來自一個名為“月球大氣和塵埃環(huán)境探測器”的月球軌道飛行器的數(shù)據(jù)。拉迪），在2013年至2014年期間運營了七個月。

“根據(jù)LADEE的數(shù)據(jù)，似乎這兩個過程都在發(fā)揮作用，”聶 說.“例如，它表明，在隕石雨期間，你會看到大氣中更多的原子，這意味著撞擊會產(chǎn)生影響。但它也表明，當月球被太陽遮擋時，例如在日食期間，大氣層的原子也會發(fā)生變化，這意味著太陽也會產(chǎn)生影響。因此，結果既不明確也不定量。

為了進一步縮小范圍，研究人員需要直接找到源頭。他們檢查了在阿波羅計劃期間收集的月球塵土的實際樣本，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)。

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

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

該團隊將他們的月球泥土粉碎成細粉，并使用質譜儀分析了結果。他們發(fā)現(xiàn)，這兩個過程確實在產(chǎn)生月球外逸層方面發(fā)揮了作用，但微隕石的貢獻是太陽風貢獻的兩倍多。

“通過撞擊汽化，大多數(shù)原子將停留在月球大氣中，而通過離子濺射，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)在可以量化這兩個過程的作用，可以說沖擊汽化與離子濺射的相對貢獻約為70：30或更大。

這一結果不僅對我們對月球的理解有影響。如果類似的過程發(fā)生在太陽系的其他地方，例如小行星和其他衛(wèi)星，我們可以在樣本中檢測到它們。

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

“測量這些物體的風化層中的鉀和銣同位素，”研究人員寫道，“將幫助我們了解它們如何在地質時間尺度上受到流星體轟擊和太陽風濺射的影響，以及整個太陽系的太空風化有何不同。

研究結果已發(fā)表在《科學進展.

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