科學家在月球表面發現來自地球植物合成的氧

2020-10-18 徐德文科學頻道

近日的研究發現，日本的月球女神探測器（Kaguya）檢測到來自地球的氧氣痕跡，並且存在於月球表面的土壤中。

科學家們以前在研究阿波羅計劃從月球取回的巖石時，發現裡面有和地球同位素相匹配的痕量氮、氧及其它稀有氣體，不過並不清楚它們是否來自地球。由於月球沒有磁場，會受到太陽風的直接轟炸，因此土壤中氧同位素的成分應該和太陽風一樣。但來自Kaguya的數據表明，月壤中除了有來自太陽風的失去了5個電子的高度電離的氧離子（O5+）外，還有僅失去一個電子的氧離子（O+），而這種氧離子和地球上層大氣中的氧離子是一樣的。高度電離的太陽風氧離子似乎不太可能變成O+，因為它必須重新獲得一些失去的電子，但這是不可能的，因為電子和原子不可能通過偶然的機會重新結合在一起，因此科學家們斷定月球的O+氧離子來自地球大氣。

那麼這些氧離子是如何達到月球的呢？

原來每個月有五天時間，當地球運行到太陽和月亮之間時，月球都可以躲在地球的磁場後「乘涼」，免受太陽風暴的轟擊，這時地球大氣上層的粒子就會落到月球上，種進月球的土壤裡。地球上的氧氣都是生物作用的結果，藻類和植物開始光合作用合成氧氣，把地球變成一個宜居家園已有24億年歷史，月球在這24億年裡也一直沐浴在從地球大氣層剝離的氧氣顆粒流中。科學家們推測，月球可能早就被來自地球的植物「汙染」，地球生命也可能被捆綁在了月球的巖石中，也許通過對落在月球上的地球物質的研究，可以從另一個角度深入了解地球大氣層及生命的演化歷史。

此前的研究表明，在太陽系晚期重轟炸期間，內太陽系各行星就在頻繁交換物質，現在仍有彗星和隕石帶來其它星球的物質。看來宇宙雖然極其空曠，行星之間距離遙遠，仍然有許多物質交換的渠道，甚至生命物質。如果月球能夠保持大氣層和海洋的話，也許和地球會有同樣的生命演化歷史，生命可能並不孤單，只是無緣相見，且演化且珍惜吧。

這項研究由日本大阪大學Kentaro Terada領導的團隊1月30日發表在自然天文學雜誌。

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    火星表面上的鐵，再加上古代曾經存在過的水和氧氣，賦予了火星紅色的外表。但是，科學家最近驚訝地發現，有證據表明表面沒有空氣的月球也「生鏽」了。對於地球而言，我們擁有強大的地球磁場將太陽風中的氫氣隔絕在外，但月球卻沒有這樣的保護罩。 「這令人非常困惑，」李帥表示，「月球的環境非常不利於赤鐵礦的形成。」因此，他找到了JPL的科學家阿比蓋爾·弗雷曼（Abigail Fraeman）和維維安·孫（Vivian Sun），幫他梳理分析M3的數據，並確認他真的在月球兩極發現了赤鐵礦。
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