新的研究表明，月球「生鏽」了，目前科學家還沒有給出確定的答案

2020-09-04 魅力科學君

在萬裡無雲的夜空下，掛在天上的那一輪明月總是吸引著我們的目光，然而你可能不知道的是，一項新的研究表明，科學家在月球的兩極附近區域發現了赤鐵礦的跡象，需要說明的是，赤鐵礦其實就是地球上常見的一種氧化鐵，其分子式為Fe2O3，我們常見的鐵鏽也是屬於這種物質，因此我們可以將這個發現簡單地理解為，月球「生鏽」了。


（註：該研究報告發表在2020年9月2日的《科學進展》雜誌上，上圖是科學家將赤鐵礦所在區域進行了可視化處理，實際上這些「生鏽」的區域並不是紅色）

作為距離地球最近的星球，月球一直被人類重點關注，在過去的日子裡，我們向月球的探測器獲取了大量的月球數據，下圖為月球礦物學測繪儀所檢測到的月球表面反射光譜，通過仔細分析，科學家發現月球兩極的巖石反射光譜與赤鐵礦完全匹配，並據此給出了上述的結論。那麼這是什麼原因造成的呢？很遺憾，目前科學家還沒有給出確定的答案。


可能有人會說了，鐵在大自然中放久了，肯定是會「生鏽」的，這應該算是正常現象。其實不然，要知道鐵「生鏽」是一種氧化反應，這需要有氧化環境的支持，在地球上到處都充斥著氧氣，因此鐵很容易就會「生鏽」，很顯然，在月球上不存在這樣的氧化環境，因為月球根本就沒有大氣層。

那為什麼月球偏偏就「生鏽」了呢？雖然目前科學家還沒有給出確定的答案，但是也給出了合理的解釋，簡單地講就是，科學家懷疑這是地球的錯，是地球的磁場讓月球「生鏽」了，下面我們就來一起了解一下。

科學家指出，鐵「生鏽」並不一定需要氧氣，比如說在高溫條件下，鐵和水分子混合在一起時就會「生鏽」。因此我們可以做一個合理的推測，即當一些速度極快的塵埃顆粒撞擊到月球的兩極的水冰時，就有可能從中釋放出水分子，再加上這些塵埃顆粒在撞擊月球時會產生一定的熱量，這就能夠讓月球上的鐵與水分子在高溫條件下混合，從而生成氧化鐵。


事實上也是如此，科學家發現月球上的赤鐵礦絕大部分都分布在含有水冰的隕石坑裡（如上圖所示）。但有一個問題是，由於月球沒有磁場的保護，持續不停的太陽風就會肆無忌憚地「吹」向月球的表面，而太陽風中的物質有73%都是氫，它們可以充當與氧化劑完全相反的角色——還原劑，由此可見，只要有太陽風存在，就不會有氧化反應，月球也就不會「生鏽」了。

然而我們都知道，地球有一個強大的磁場，正是因為有了它的保護，地球才不會受到太陽風的侵襲，在我們的印象中，地球的磁場大概是下圖這樣的。


但實際情況卻並非如此，在太陽風的壓縮下，地球磁場的磁力線會在背對著太陽的那一面延伸得很遠，就像是一條很長的尾巴一樣（如下圖所示），通常我們將其稱為「磁尾」。


科學家推測，問題就出在這個「磁尾」上，對於「磁尾」有多長，目前還沒有明確的數值，但之前的探測資料顯示，「磁尾」可以延伸到數百倍地球半徑之外，因此我們完全有理由相信，當月球運行到地球「磁尾」的範圍之內，就會受到地球磁場的「保護」而免遭太陽風的侵襲，換句話來說就是，在這種情況下，月球上的水分子和鐵就不會受到太陽風的幹擾，月球就可能因此而「生鏽」。

那麼具體是什麼時候月球才會「生鏽」呢？答案就是在滿月的時候，我們來看下面這張圖。


可以看到，在滿月的時候，月球就剛好位於地球的「磁尾」範圍內，科學家認為，在每次滿月的時候，地球的磁場都會為月球提供一個臨時的保護，導致99%左右的太陽風都不會「吹」到月球表面，而我們在月球上發現的赤鐵礦，就應該是這個時候生成的。

好了，今天我們就先講到這裡，歡迎大家關注我們，我們下次再見`

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