科技日?qǐng)?bào)北京3月17日電 (記者陸成寬)記者17日從中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心獲悉,嫦娥六號(hào)著陸器搭載的國際首臺(tái)地外空間專用負(fù)離子分析儀(NILS),成功實(shí)現(xiàn)人類首次月球表面負(fù)離子直接探測(cè),揭示出月球上存在由太陽風(fēng)吹拂產(chǎn)生的負(fù)離子,破解了長(zhǎng)期困擾科學(xué)界的月球負(fù)離子存在之謎。
宇宙中超過99%的可見物質(zhì)以等離子體形式存在,通常由正離子和電子組成。負(fù)離子雖然廣泛存在于太陽大氣、早期宇宙以及行星電離層等環(huán)境中,但由于其極易被太陽光“殺死”,壽命極短,探測(cè)難度極大。在月球軌道上,氫負(fù)離子的壽命僅約0.07秒,以往的環(huán)月探測(cè)任務(wù)始終未能捕捉到它的信號(hào)。而嫦娥六號(hào)著陸于月表,能在負(fù)離子產(chǎn)生的源頭附近進(jìn)行直接探測(cè),一舉突破了這一瓶頸。
在為期兩天的觀測(cè)中,NILS成功獲取了6段有效的氫負(fù)離子能譜數(shù)據(jù)。研究人員將這批數(shù)據(jù)與歐洲的阿特米斯衛(wèi)星同期觀測(cè)的太陽風(fēng)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)比對(duì)分析,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)清晰的規(guī)律:氫負(fù)離子的通量和能量,與太陽風(fēng)的通量和能量呈現(xiàn)出極強(qiáng)的正相關(guān)性。太陽風(fēng)最強(qiáng)時(shí)段的負(fù)離子通量,是最弱時(shí)段的3倍。這為月球上負(fù)離子起源于太陽風(fēng)轟擊月表提供了直接的觀測(cè)證據(jù)。
進(jìn)一步分析顯示,這些氫負(fù)離子的平均能量集中在250—300電子伏特,說明它們主要是太陽風(fēng)質(zhì)子撞擊月壤后,在散射過程中“捕獲”了第二個(gè)電子而形成的。
據(jù)悉,這項(xiàng)研究不僅提高了人們對(duì)月球等離子體環(huán)境的認(rèn)識(shí),還為研究月表太空風(fēng)化以及外逸層提供了新視角。
來源:科技日?qǐng)?bào)