研究:地球大气层可能是一些月球水的来源
在过去十年左右的时间里,许多航天器在月球上探测到了水。其中大部分似乎是以冰的形式存在,特别是集中在两极周围,而月球表面的其他区域可能拥有富含水的矿物。追踪这些重要的东西可以为未来的载人月球任务的位置提供信息。
但这些水首先是如何到达那里的呢?最广为接受的解释是,大部分水是由彗星和小行星撞击在数十亿年中送来的,但其中一些可能是作为太阳风的氢离子和氧离子沉积下来的。然而,更多的可能可以追溯到月球本身的形成,当一颗巨大的原行星在44亿年前撞上早期地球时,带来了一些水。
现在,来自阿拉斯加大学费尔班克斯分校的研究人员提出了一种新的机制,可以解释月球上的一部分水可能来自地球大气层。
地球的磁场创造了一个被称为磁层的“气泡”,它保护我们免受宇宙射线的影响。这个“气泡”的前缘是圆形的,在地球的后面形成一个点,很像彗星的尾巴。而每个月有五天,月球会穿过这个“尾巴”,氢和氧离子会被带入月球。
地球的一些磁力线是断裂的,只有一端仍然与行星相连,大气中的氢离子和氧离子可以通过这些磁力线逃到太空中。然而,当月球穿过磁尾时,它导致其中一些断裂的磁力线重新连接起来,将松散的离子急速送回地球。其中一些撞击到了月球的表面。
“这就像月球在‘淋浴’--一些水离子在回到地球时,落在月球表面,”该研究的首席研究员Gunther Kletetschka说。
研究人员计算出,数十亿年的这一过程可能在月球两极“倾倒了”3500立方公里的水。而这只是基于最低体积的计算,即只有百分之一的逃离地球的离子到达月球。
当然,月球的水很可能是通过各种机制到达的,这个新想法只是其中之一。
这项研究发表在《科学报告》杂志上。