月球发现弓形激波保护层阻挡太阳风轰击

ZERO煌

这是月球从太阳前面经过的情景，图像由美国宇航局的STEREO-B探测器于2007年2月25日拍摄。在这张照片中太阳采用伪彩色，月球就是右上角的黑色圆形物体。STEREO项目包括两艘飞船，于2006年10月发射升空，用于太阳风的观测研究。


这是一张艺术示意图，展示的是地球的全球性磁场，可以看到磁场前端的弓形激波区。图像中央位置是地球，被自身的磁场包围，在图中磁场被用紫色线条描绘出来。而右侧的亮蓝色半月形区域便是弓形激波区。图中还有很多金色区域，其代表的是太阳风中的高能带电粒子，它们中的很多都被地球磁场捕获了。
北京时间6月7日消息，据美国太空网报道，每时每刻都有大量的太阳带电粒子冲入太空，时速高达每小时100万英里(约合160万公里)，这就是所谓的太阳风。地球磁场在地球周围构建了一个巨大的“气泡”，阻隔了绝大部分此类粒子，从而保护这颗星球上的生命免受伤害。在地球的向阳一侧，太阳风剧烈地冲击着地球的这个纵深达数十万英里的保护层，形成一层弓形激波。
而对于月球而言，科学家们认为月球并不具备类似的保护层，然而近期的研究却证明这一结论是错误的：月球同样拥有这样的保护层，尽管其强度要脆弱的多。
月球不具有全球磁场，因此科学家们认为月球不可能存在弓形激波或是其它类似的与太阳风之间发生的相互作用机制，月球所经历的仅仅就是太阳风对其表面的激烈“轰炸”而已。加州大学伯克利分校的安德鲁·波普(Andrew Poppe)说：“一般认为太阳风可以长驱直入，直接轰击月球地表，这是毫无阻碍的。”然而由来自不同国家的多个环月探测器进行的探测却显示月球的确同样存在着对太阳风的“阻滞”作用。
加州大学伯克利分校的贾斯彭·赫拉卡斯(Jasper Halekas)博士表示：“我们在月球的向阳面观测到电子束和离子喷流。”
这些现象是在距离月面1万公里的距离上被观测到的，它在朝向月球的太阳风中引发了某种扰动，对这一部分太阳风的运行方向和密度产生了影响。
这里的电子束最早是由美国宇航局的月球勘测者飞船发现的，而与此同时日本的“辉夜姬”，中国的“嫦娥”和印度的“月船”探测器都在较低的高度上探测到离子喷流。而美国宇航局的ARTEMIS飞船则同时观测到了两者，另外它还在月球向阳面前方距离远得多的位置上的等离子体层中探测到电磁和静电波。
赫拉卡斯表示：“有了ARTEMIS探测器的数据，我们就能对这一等离子体环和其中的扰动进行更好的观测，这些等离子体距离月球的距离之远让人意外。”
美国宇航局戈达德空间飞行中心的研究小组成员威廉·法瑞尔(William Farrell)表示：“在地球磁层向阳面前端存在的前端激波区早已为科学界所知，但是在月球上发现类似的结构让人大感意外。”
　　对于成因机制的探索
计算机模拟显示在月球地表附近存在一个由阳光和太阳风流动形成的复杂电场。模拟显示这一电场可以产生电子束：当太阳紫外线轰击月球地表物质时，这些物质会释放出电子，随后这些电子就会被这一电场加速。与此同时，相关模拟还显示当太阳风中的离子撞击月面某些地区的残余磁场时就会被反弹，并以非常发散的方式反射回太空，形成一种“喷泉”形态。这些离子中绝大部分带有正电荷(质子)，其实就相当于氢原子核，这是太阳风中最常见的物质。波普说：“在月面上方仅数米的高度上发现了电场和磁场，并且它们能造成太阳风中远在数千公里之外位置上的扰动，这真是让人意外。”
研究人员们怀疑，既然月球上存在这样的情况，那么在一些小行星和其它卫星上或许也存在着相似的现象。目前有关这项研究的详细情况已经被整理成一系列论文发表在了《地球物理学研究通报》和《地球物理学研究杂志》上。