陆地粒子沿着地球磁场线搭便车前往月球

了解氮和氦如何最终进入月球土壤,以及为什么这有助于我们了解行星的宜居性。

来源:《Discover》杂志

在月球上建立和维持永久定居点(如《2001:太空漫游》)的关键挑战之一是找到一种可靠且经济的方式来运输水和能源等基本资源。

好消息是,虽然月球可能看起来像一片贫瘠的荒地——而且根据美国宇航局的说法,它比撒哈拉沙漠干燥一百倍——但它并不像乍看起来那么荒凉。罗切斯特大学的科学家在《通讯地球与环境》杂志上报告说,这是因为数十亿年来,粒子通过地球的地磁场从大气层传播到其表面。

“通过将保存在月球土壤中的粒子数据与太阳风如何与地球大气层相互作用的计算模型相结合,我们可以追踪地球大气层及其磁场的历史,”物理与天文学系教授、罗切斯特大学激光能量学实验室 (LLE) 杰出科学家埃里克·布莱克曼 (Eric Blackman) 在一份声明中表示。

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分析月球土壤的成分

人类上次踏上月球已有 50 多年了,但早期任务的样本得出了这些发现。

之前对这些土壤样本的分析发现了轻挥发性元素,例如氢、氦、氖、氩和氮。至关重要的是,这些物质是在月球土壤中发现的,但在月球岩石中却没有发现,这意味着它们一定来自其他地方。虽然它们的存在部分归因于太阳(太阳风)发出的稳定颗粒流,但土壤中的氮含量表明至少还有一个额外的来源。

搭上地球磁场线的便车

在这两个模型中唯一无法解释的元素是氢。研究人员解释说,这表明它具有太阳或太阳系外起源,而不是地球起源。

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