數十億年來,月球一直在偷吸地球大氣逸散的水

作者 | 發布日期 2022 年 05 月 06 日 11:42 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


月球上的水或許比想像中還多,因為數十億年來,它一直從地球大氣偷渡水過去。地球被包裹在一個巨大磁層氣泡當中,但某些地方出現破洞,當月球經過該處導致部分斷裂的磁力線重新連接,水便沿著重新接合的磁力線逃逸,有些回到地球,有些卻前往月球表面。

如果停下來認真想一想,在月球探測到水真的很奇怪,這顆缺乏大氣且溫度極端的天體應該會使任何水幾乎瞬間蒸發。然而約 25 年前,探測器開始在月球兩極周圍探測到氫譜特徵,暗示水可能以冰的形式困在該處。後來月球坑觀測和傳感衛星(LCROSS)證實了,現在科學家認為月球上水冰含量可能多達 60 億噸。

有關水如何抵達月球,目前存在 3 種主流理論,第一:小行星或彗星撞擊月球釋放了被困的水;第二:月球曾經歷火山爆發形成稀薄、短暫的大氣導致兩極結冰;第三:太陽風將氫氣運送到月球,並與氧氣混合形成冰。

現在,阿拉斯加大學費爾班克斯分校(UAF)地球物理研究所副教授 Gunther Kletetschka 團隊發現,月球水可能有一個意想不到的來源──地球大氣層。

地球磁場於地球周圍形成一個巨大磁層氣泡,保護我們不受宇宙射線傷害,氣泡前緣呈圓弧狀,但在地球後方拉長,就像彗星尾巴。但太陽風推動這個磁層氣泡會導致一些磁力線斷裂,僅剩一端栓在地球上,而每個月,月亮約有 5 天時間會穿過地球磁層尾部,使斷開的磁力線重新連接,驅使自地球大氣中逸散的氫離子與氧離子重新沿線回到地球,或進入月球表面。

由於月球無磁層,因此離子撞擊月球表面會形成永久凍土,透過各種地質過程,一些則進入地表下方變成液態水。研究人員表示,月球藉這種機制「偷水」的行為可能已持續數十億年,或者說從地球大氣層蒸發的水,約有 1% 可能沉積在月球上。

新論文發表在《科學報告》(Scientific Reports)期刊。

(首圖來源:pixabay