太阳风吹打月表散射出来的负离子是被太阳风给“轰”出来的

这次咱们中国人又干了件破天荒的大事:嫦娥六号,没错,就是那个探测器,竟然把月球上被太阳风吹起来的负离子给逮住了。这可是AI发现的,我国嫦娥六号第一次在月球表面直接抓着了负离子,还弄明白了这些玩意儿是被太阳风给“轰”出来的。这就好比是打开了一扇新窗户,让我们看清楚了月亮向阳面和背阴面那些负离子分布的大区别,给咱研究月球环境又添了新路子。 具体咋回事呢?IT之家这就来给大伙唠唠。这消息是从中国科学院国家空间科学中心传出来的。原来,嫦娥六号的着陆器上带了个大家伙——国际上首个专门给地外空间用的负离子分析仪,叫NILS。这仪器两天下来一共测出了六段有用的能谱数据,硬是把人首次在月球表面直接探测到负离子这事儿给办成了。这就把那个一直让人犯愁的月球负离子到底存不存在的谜给解开了。 大家都知道月球没啥大气嘛,太阳风那是直接冲着月面吹的。以前研究发现啊,太阳风里头的质子打到月壤里去后,大部分都钻进了风化层;有大概10%到20%是以能量中性原子ENA的形式散射掉的;还有大概0.1%到1%是以正离子的样子被弹回来。 不过理论和实验室的人早就猜想到了:在这散射过程中,有些质子可能会捕获第二个电子变成负离子(H⁻)。但这玩意儿也太脆弱了!因为光致解吸作用太厉害,H⁻在太阳的光照下很快就会失去电子消散掉。在离太阳1AU(也就是1个天文单位)的地方,它活不到0.07秒。 所以以前环月飞行的卫星根本就没机会逮到这种信号。这回能成事儿多亏了嫦娥六号上的那个NILS仪器。这仪器可是瑞典空间物理研究所和中国科学院国家空间科学中心一起搞出来的。 IT之家还了解到啊,科研人员把NILS测出来的数据跟欧洲那边的阿特米斯卫星同时观测到的太阳风参数拿出来对比了一下。这一对比就发现个规律:氢负离子的数量和能量,跟太阳风的强弱关系太大了。太阳风最猛的时候的负离子数量能是最温柔的时候的三倍呢! 而且H⁻的平均能量都集中在250到300电子伏特之间,这说明这些负离子主要是在月表被太阳风散射出来的。研究人员又用蒙特卡洛模拟弄清楚了它们的空间分布是个啥样: 在向阳面(也就是正对太阳的那一面),因为光照太强会让H⁻分解掉,所以它们都被困在紧贴地面的那层薄土里。离地50公里以上,密度立马就跌到了10⁵每立方米以下。 可是在背阴面(也就是照不着太阳的那一面)情况就完全不一样了!那里没太阳光照射解吸效应也没了。这些H⁻被电磁场一吸就形成了一条尾巴,这条尾巴能伸到好几个月球半径那么长呢! 这种新发现的带电粒子能帮忙填补月球尾巴区那个等离子体的坑坑洼洼。要是碰上太阳风特别密的日子时(极端密度事件),H⁻的密度能比平时高出10倍以上!这对月球周围的环境肯定会有不小的影响,比如可能会引发等离子体波动啥的。 这次研究利用嫦娥六号NILS第一次月面探测的数据,直接看到了H⁻和太阳风参数之间很强的联系。这就直接证明了H⁻就是太阳风吹打月表散射出来的。这些新发现不光让咱们对月球等离子体环境的认识更深了一步,还给研究月表的太空风化还有外层大气提供了全新的观察角度。