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    山東大學史全岐和張江研究團隊聯合國內外多個科研團隊
    通過多學科交叉研究證實“地球風”可在月球表面生成水

    日期 2021-05-14   來源:地球科學部   作者:程惠紅 任杰  【 】   【打印】   【關閉

    圖1 地球風產生月球水的效果圖,(圖片來源:Emmanuel Masongsong)

      在國家自然科學基金項目(批準號:41974189、41941001、41731068、41773065、 41961130382、41941003)資助下,山東大學史全岐和張江研究團隊聯合北京大學、中國科學院和北京航空航天大學等國內外多個單位科研人員,通過多學科(空間物理、天體化學和行星光譜學)交叉研究提出并證實“地球風”可在月球表面生成水,為理解整個太陽系中行星與其天然衛星的物質交換提供了新的思路。研究成果以“地球風可能是月球表面水的外部來源(Earth Wind as a Possible Exogenous Source of Lunar Surface Hydration)”為題,于2021年1月28日在期刊《天文物理通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上發表,并被《自然》(Nature)雜志和美國天文學會收錄為研究亮點。論文鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abd559。

      由于沒有大氣和內稟磁場的保護,月球上的環境極為惡劣,被普遍認為如沙漠一般干燥。然而,最近一些探測卻發現月球上存在各種形式的水,如兩極永久陰影區的水冰、火山巖石中蘊含的水。這些發現引發了人們對月球水的廣泛興趣,月表上的水究竟如何分布?它們來自哪里?是怎么生成的?該研究團隊根據近月太陽風、地球風以及月表光譜等探測數據,詳細分析了月球分別位于太陽風和地球風中時表面水的產生和損失過程。發現磁層屏蔽太陽風期間月球表面的水并沒有大量“蒸發”損失掉;通過對比進入磁層前-中-后三個時期的月球表面水含量的變化,研究團隊證實了地球風可以補充月表由于熱損失而減少的水。在這個意義上,地球磁層成為了連接地球和月球的“橋梁”,為兩者之間的物質輸運提供了通道(圖1)。

      該研究為實驗室模擬月球水的形成過程、太陽系中其它行星系統物質輸運提供了參考,有助于理解太陽系中水的演化、太陽和行星磁層活動對行星-衛星系統的影響等。




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