月球稀薄大气从何而来
月球稀薄大气从何而来
月球虽然没有可供呼吸的空气，但确实拥有一层极其稀薄的大气层。这层神秘的大气层究竟是如何形成的？美国麻省理工学院和芝加哥大学的科学家通过研究给出了答案：月球大气层主要是由撞击汽化和离子溅射两种过程共同作用形成的。
月球稀薄大气的艺术想象图（图片来源：美国国家航空航天局官网）
撞击汽化：月球大气的主要来源
要理解撞击汽化过程，首先要从月球土壤说起。在月球45亿年的历史中，其表面不断受到各种大小的撞击，先是巨大的陨石，然后是尘埃大小的“微流星体”。这些持续的撞击将月球土壤掀起，使某些原子蒸发。一些原子被喷射到太空，而另一些原子则悬浮在月球上空，形成稀薄的大气层。随着陨石不断撞击月球表面，大气层不断得到补充。因此，撞击汽化是月球数十亿年来产生和维持极薄大气层的主要过程。
离子溅射：太阳风的作用
除了撞击汽化，太阳风也在月球大气的形成中扮演了重要角色。麻省理工学院地球、大气和行星科学系助理教授尼科尔·聂解释说：“我们推测两种太空风化过程在塑造月球大气方面发挥了作用，即撞击汽化和离子溅射。”离子溅射是一种涉及太阳风的现象。太阳风携带来自太阳的高能带电粒子穿越太空，当这些粒子撞击月球表面时，将能量传递给土壤中的原子，并使这些原子溅射到空中。
科学研究揭示大气来源
为了更准确地确定月球大气的起源，科学家收集了10个月球土壤样本，每个样本重约100毫克。他们尝试从每个样本中首先分离出钾和镭。这两种元素都是挥发性的，且每种元素都存在几种同位素，这意味着它们很容易通过撞击和离子溅射而蒸发。
科学家推断，如果月球大气层是由蒸发并悬浮在空中的原子组成，那么这些元素的较轻同位素应该更容易漂浮，而较重的同位素更有可能重新沉积在土壤中。撞击汽化和离子溅射可能会导致土壤中的同位素比例截然不同。土壤中钾和镭的轻、重同位素的具体比例应该可以揭示月球大气起源的主要过程。
最新发现：70%来自撞击，30%来自太阳风
进一步分析结果显示，70%的月球大气层或是陨石撞击产物，而其余30%可能是由太阳风形成的。这一发现为我们理解月球大气的形成机制提供了重要的科学依据。
这项研究不仅增进了我们对月球大气的认识，也为未来月球探测任务提供了重要的科学参考。随着人类对月球探索的不断深入，月球大气的研究将为我们揭示更多宇宙奥秘。