美國宇航局(NASA)的月球偵察軌道飛行器發現,更多的鏽跡在月球的近側
如果你現在抬頭仔細看月亮,你會發現月亮變得越來越紅。
最新研究發現,我們地球的大氣層,讓月亮「生鏽」了!
鐵鏽,即氧化鐵,是一種微紅色的化合物,當鐵暴露在水和氧氣中時形成。鐵鏽是釘子、大門、大峽谷紅巖,甚至火星的一種常見化學反應——火星就因其表面的鐵與氧和水結合而形成的微紅色而得名。
但並不是所有的天體環境都適合生鏽,特別是我們乾燥、無大氣層的月球。
研究人員在研究光譜時發現了赤鐵礦的跡象
2008年,印度太空研究組織的「月船一號」軌道飛行器,搭載的JPL月球礦物學製圖器正在研究數據,當時,研究人員意識到月球兩極的成分,與其他部分有很大不同。
在這次任務中,月球礦物學製圖器探測到了月球不同表面反射的光譜或波長,以分析月球表面的組成。
當研究人員把注意力集中在兩極時,他們發現月球的兩極表面有富含鐵的巖石,其光譜特徵與赤鐵礦的光譜特徵相匹配。(礦物赤鐵礦,通常發現於地球表面,是一種特殊類型的氧化鐵。)
「一開始,我完全不相信。」相關研究人員表示,「基於月球目前的狀況,它不應該存在。但自從我們在月球上發現水以來,人們一直在猜測,如果水與巖石發生反應,可能會有更多種類的礦物出現。」
這張增強的地圖顯示了赤鐵礦跡象的區域
要使鐵變成鏽紅色,它需要一種叫做氧化劑的東西——一種像氧這樣的分子,它能從鐵這樣的物質上除去電子。
但是太陽的太陽風,一股不斷用氫氣撞擊月球的帶電粒子流,卻產生了相反的效果。
氫是一種還原劑,或一種向其他分子提供電子的分子。如果沒有太陽風的保護,比如保護地球免受太陽風影響的磁場,月球上就不會形成鏽跡。
原因可能來自我們的地球。
研究人員表示,月球本身並沒有足夠的大氣來提供足夠的氧氣,但它有地球大氣捐贈的微量氧氣。地球上的氧氣沿著一個被稱為「磁尾」的地球磁場的延長帶到達月球。
地球的磁尾可以一直延伸到月球的近側,就在那裡,研究人員發現了更多的赤鐵礦。
更重要的是,在每一次滿月時,磁尾會阻擋99%的太陽風吹向月球,在月球表面形成一道臨時簾幕——這讓鐵鏽有一段時間可以形成。
但是,鐵鏽的形成還需要一種額外的成分:水。
顯示月球上可能存在赤鐵礦地區的地圖(顏色越紅表示赤鐵礦越多)
月球上幾乎沒有水,除了在月球遠側的月球隕石坑中發現的冰凍水之外。但是研究人員指出,撞擊月球的快速移動的塵埃粒子,可能會釋放鎖在月球表層的水分子,使水與鐵混合。研究人員說,這些塵埃顆粒甚至可能攜帶著水分子,它們的撞擊可能會產生熱量,從而提高氧化速率。
這一發現將重塑我們對月球極地區域的認識,地球可能對月球表面的變化起到了重要作用。
然而,這些仍然是假設,還需要更多的數據來理解月球生鏽的確切原因。
更令人驚訝的是,在月球的另一邊仍然發現了少量的赤鐵礦——這對地球來說應該太遠了;地球的氧氣根本無法搭上磁尾到達這裡。
所以,一切,還都是謎。