亚洲城官网月球上的伤疤是怎么形成的,月球和太阳风

每一个在太空的物体,不管是人还是行星,都会遭受太阳风的辐射。而月球上的伤疤就可以证明这一点。

在天气状况良好时,只要抬头仰望我们头顶的这片星空,月亮便是万千星河里最耀眼的那颗。我们所在的地球和其他天体一样,也有自己的卫星。而月球则是已知卫星里质量最大的那个,虽然它直径达到了地球的1/4,但本身的质量不过是地球的1/81,月球和地球之间的平均距离大概是地球直径的30倍。

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在浩瀚无垠的太空中,除了有迷人的星辉以外,还有太阳那破坏性的辐射环境,不管是人类、行星还是太空中的其他物体,只要在这样的环境下都会难免和巨大的辐射相互作用,月球的“晒伤”便是它和太阳辐射遗留下来的证据。

最近,NASA的科学家通过ARTEMIS
的数据研究了月球地壳的磁场和太阳风如何相互作用,使得月球表面看起来有漂亮的明暗花纹。

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1,月球的地壳磁场和太阳风如何共同作用

首先,太阳是持续不断的释放辐射粒子,我们称为太阳风。太阳风“冲洗”着每一个在太阳系的行星,当然包括月球。太阳风像一个气泡一样,充满了整个太阳系。但是我们的地球不一样,地球的自然磁场让太阳的辐射粒子偏离自己,以至于只有少量的辐射到达地球大气层。所以地球的磁场保护了我们。

通过ARTEMIS任务收集到的数据,研究人员们得出月球存在浅色和暗色旋涡模式的原因:月球地壳磁场和太阳风共同作用,这其中包括湍流、加速和重新连接等行为。当太阳风(指太阳释放出的连续粒子和辐射流)持续的冲刷太阳系中的行星和其他物体时,会产生一个太空气泡,我们称之为日光层。

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地球也没能避开太阳风的破坏,但是,因为我们有自然磁场,这才得以让这些太阳风粒子发生偏转,只有极少的一部分太阳风可以抵达地球的大气层。而月球可是没有全球磁场的,并且它的表面已经有了磁场斑点,这些磁化岩石的斑点大小不一,从几百码到几百英里都有。

但是月球就比较悲催了,因为月球没有像地球一样的南北磁场。月球的表面也有被局部磁化的岩石,这个信息让我们懂得要保护登陆月球的宇航员,因为这些被磁化的岩石磁场不强,不足以保护人类,所以研究清楚月球的磁场是有很有必要的。

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2,磁性“防晒霜”的小气泡可以偏转太阳风粒子

这些被磁化的岩石,就像是防晒霜一样,也可以让太阳的辐射粒子偏离自己,但是和我们的地球相比不是一个级别的。在被磁化的岩石下面就的月球地壳的风化层,保护阻挡了太阳风的辐射。和地球一样,它们使得太阳风的辐射偏离了自己。有磁场的风化层发生化学反应,使得表面变得更暗,这样就形成了我们从地球上能看到最著名的明暗花纹。

虽然研究磁场泡沫对以后更好的保护人类(不受到恶劣的辐射环境影响)没有太大的益处,但了解他们的结构对以后开发保护探险者的相关技术而言却是有帮助的。只有更好的研究清楚这些已知信息,才能更好得保护月球上的宇航员们可以将辐射的伤害降低到最小。

部分地区的磁场是有所不同的,可以在当地扮演起磁性防晒剂的角色,虽然还不具备自行保护宇航员的能力,但是这些小气泡是可以偏转太阳风粒子的,虽然规模会和地球的磁场完全不在一个量级,至少可以对月球的外观起到根本性的影响。正是通过这些微型磁力伞的保护,月球表面的风化层才可以做到将太阳的粒子分割开来。

那么,这些太阳粒子是通过什么原理被隔开的呢?当太阳的粒子奔着月球而去的时候,它们并没有安然到达自己的目的地,而是被偏转到了那些磁性气泡的周围,然后和月球上的风化层发生了化学反应,事件发生的过程导致了月球的表面变暗,可以从地球上看到的那些独特(材料更轻、颜色更黑暗)的漩涡便因此形成。

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3,月球地壳磁异常的太阳风质子散射函数

了解太阳风质子的大小和散射函数有多重要?清楚的掌握这些异常,对解释月球上的行星现象有重要作用。在一般情况下,太阳风质子回流和反射种群是和月球地壳磁场脱不了干系的,虽然他们所表现的尺度并不是那么明显。

月球风化空间的风化速率、中性物质向月球外层的局部溅射速率是会因为太阳质子反射局部而降低的。与此同时,无碰撞冲击和电磁波也会在近“月球空间”
中被触发。

湍流和电动力学、重新连接、月球的加速和太阳的相互作用已长时间被观察,对于每个质子的散射角和反射位置都通过Liouville追踪法进行了确定。通过研究得出:地壳的磁场强度很大程度上取决于太阳风质子的反射,南极/艾特肯盆地,而并非磁化表面以带电形式反映的0.1%至1%。

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4,太阳风如何在月球表面制造水成分被展示?

为了人类可以到达月球并永久存在,首先需要解决的问题就是知道月球上到底有多少水。参与研究的科学家们发现:月球会因为太阳风而使得表面富含水分,只是需要满足一个条件,那就是太阳风带电粒子流照射到月球表面的速度,需要达到每秒450公里的速度。

科学家们的结论并不是凭空臆想,而是通过计算机程序模拟太阳风袭击月球表面,然后观察当时发生的化学反应:太阳质子的粒子和月球表面的电子形成氢原子,通过迁移的原子锁定在二氧化硅和大量氧原子上,月球上的普通土壤和风化土壤都是由这些分子所构成。

亚洲城官网,被太阳风照射后的月球,每一块岩石都有了制造水的可能,“氢”和“氧”一起使分子羟基,水的组分或H
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O。即使月球上为何会形成的原子和化合物依然没有标准答案,但是不管是流星撞击引起的必要化学反应,还是太阳风的驱动,科学家们都会找到这个问题的答案。

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5、月球上氢原子的生命周期和原子、化合物的形成何干?

为了得到问题的答案,科学家们跟踪了月球上氢原子的生命周期。少量的氢气会进入到太阳风中、月球薄弱的大气层中有氢气的存在,测量了表面羟基含量,从而弄清这三种情况下氢气的含量有什么样的关系。同时,这样的研究还能得知为什么月球的不同区域氢气量是有波动的。

结果表明:在相对温暖的区域,氢气的含量相对聚集,比如说月球的赤道。这里的氢原子更加容易因为太阳激发而快速地喷射到外层。而相对寒冷的区域,会因为受到的太阳辐射较少而放气更慢。太阳风的袭击,使月球的硅、氧原子和铁原子之间的联系被打破,每个被暴露的二氧化硅体都可能产生羟基,这便是水的化工厂。

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