宇宙里头有超过99%的东西都是等离子体，大多是正离子和电子凑一块儿的。不过负离子在好多天体外也挺重要，比如太阳外面那层大气里，它是让咱们看到的光变得不透明的主要原因。早期宇宙那会儿，H⁻离子能很快造出分子氢，帮忙让第一代星星亮起来。在火星或者彗星那些地方，大家以前都是用电探测器间接地找负离子，这就说明负离子也是行星上空那些电离层的一部分。按理说月球上也该有负离子，可一直没直接测出来过。月球没大气，太阳风直接冲过去打在月面上。最近的研究发现，太阳风的质子打进去后，大部分都跑到月壤里去了，大概10%到20%以能量中性原子（ENA）的形式散开，还有0.1%到1%的变成正离子反弹回来。理论上讲，有些质子在这过程里可能抓一个电子变成H⁻。但这东西特别怕光，只要被太阳照着一下就会丢电子变成中性的，在1AU的地方也就活个0.07秒左右，根本撑不到围着地球转的轨道上去，所以以前的任务都没能发现。要是直接在月表上探测，就能在它产生的地方量一量了，这才是关键。 嫦娥六号着陆器上有个瑞典和中国科学院国家空间科学中心一块做的负离子分析仪（NILS），这是国际上第一个专门用来测地外负离子的仪器。它两天测了六段有用的H⁻数据，人类头一回在月面逮着了负离子。 最近仲天华博士生、谢良海研究员、张爱兵研究员还有王赤院士，和国外的几个单位合作把NILS的结果跟ARTEMIS卫星那段时间看到的太阳风参数比了一下。发现H⁻的流量跟太阳风撞上来的强度关系特别铁（r=0.87），能量也是一样（r=0.88）。太阳风最猛的时候出来的H⁻流量是平时的三倍多。这些都证明它就是太阳风撞到月表上弄出来的。H⁻的能量大多集中在250到300电子伏，说明主要就是散射出来的。把这个能谱跟ENA的经验能谱放一块儿看，低能量部分的H⁻反而少一点。这就跟理论说的一样：跑得慢的负离子离开表面时更容易被抓住电子变成中性的。 为了看看它在太空中怎么分布，研究人员用电脑模拟了粒子运动。向阳面因为太阳照得太猛，光致解吸作用很强，H⁻只能贴在地面薄薄一层上跑；高度一到50公里以上就迅速变少。背阳面没阳光这事儿就没了，电磁场会把它们收起来堆成一条尾巴，能伸得很长。这就能填填满月球后面的等离子体空间空隙了。遇到那种极端大风的时候，密度能涨到平时的十倍以上，可能会引起些波动什么的。 除了直接搅乱环境，负离子还能跟别的东西反应生出H₂或者OH，给月球表面和大气外面提供点水或者羟基。再加上月壤是蜂窝状的结构，一个颗粒喷出来的H⁻可能把邻居的电子都轰进去了，搞不好还能促进纳米铁的形成。这个发现不光能帮我们看懂月球的事儿，也能拿来参考其他没有大气的天体——离太阳远一点的像土卫或者木卫那边辐射弱一些，负离子能活得久一点浓度也高一点。 这个研究利用了嫦娥六号NILS的头一回实测数据，发现H⁻的流量和能量跟太阳风的情况走得很近。结合模拟的结果，画出了向阳面有薄层、背阳面有长尾巴的分布图样。这些结果大大丰富了大家对月球等离子体环境的认识，也给以后研究月面风化和大气层提供了新的角度和参考资料。