月球水合作用受地球磁層影響證據首現 “地球風”在地月間架起“水橋”

科技日報北京1月31日電 （實習記者張佳欣）了解月球水的來源對于研究月球進化史、太陽風與月球及其他無大氣天體的相互作用至關重要。據物理學家組織網近日報道，發表在《天體物理學快報》上的一項國際研究表明，太陽風可能不是形成水的離子的唯一來源。研究人員表示，來自地球磁層的粒子也可以為月球“播撒”水，這意味著其他行星也可能為其衛星提供水。

研究發現，月球極地表面OH/H2O的豐富程度在太陽風和地球磁層中保持相同水平。他們認為，來自地球磁層的粒子（不同于太陽風）有助于月球的水合作用。

在阿波羅登月時代之前，由于極端溫度和太空環境的惡劣，月球曾被認為像沙漠一樣干燥。此后，許多研究發現了月球上有水：在陰暗的兩極隕石坑中有冰，在火山巖中有水，在月球土壤中有意想不到的鐵銹沉積物。盡管有了這些發現，但對于月球地表水的范圍和來源仍然未能真正確認。

雖然太陽風可能是月球表面水的來源，但計算機模型顯示，在滿月后大約3天內，當太陽風經過地球磁層時，在高緯度地區，多達一半的水會蒸發消失。

流行的理論認為，一方面，在太陽風推動下，帶正電的氫離子轟擊月球表面，并自發反應生成水；另一方面，地球的“守門員”磁層可以阻擋太陽風到達月球。但研究人員分析月球表面的OH/H2O發現，月球表面的水在地球磁層屏蔽下不會消失。

通過比較太陽輻射穿過地球磁層之前、期間和之后的一系列月球水面圖，研究人員發現，月球上的水可以由地球磁層離子流動（也被稱為“地球風”）補充。“忒米斯-阿爾忒彌斯號”探測器描繪了太陽風和地球磁層風中離子的獨特特征，“月亮女神號”探測器則證實了這些來自地球的離子在月球附近的存在。

此前，“月亮女神號”探測器在月圓時的觀測發現，高濃度的氧同位素從地球臭氧層中泄漏出來，進入月球的土壤中；同時，在地球散逸層中也發現了大量的氫離子。這些磁層粒子的混合流動從根本上不同于太陽風的流動。因此，這項研究中對月球地表水的最新檢測駁斥了地球磁層屏蔽假說。相反，研究認為，地球磁層本身就創造了一座“水橋”，可以為月球補充水分。

總編輯圈點

地球磁層可以使太陽風中的大量高能粒子偏轉方向，從而使地球上空的大氣得以留存，使地球上的生命不受太陽風的傷害，也使許多通訊設備免受太陽風嚴重干擾，可以說它是地球的“保護傘”。誰能想到，地球磁層的粒子還扮演著“水橋”的角色，為月球送水呢？只能說，天體之間的相互聯系和作用太奇妙了，每次發現都在不斷刷新我們的認知。