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美国宇航局航天器证实月球存在氖气

发布时间:2018-05-16 浏览次数:12

em美国宇航局的月球大气和尘埃环境探测器(LADEE)飞船已经证实在月球大气层中存在霓虹灯。 / em

美国宇航局戈达德太空飞行中心在美国马里兰州格林贝尔特和马里兰大学巴尔的摩的Mehdi Benna说:“自从阿波罗计划以来,月球表面氖的存在一直是猜测的主题,但没有发现可靠的探测结果。”县。 “我们非常高兴不仅最终确认了它的存在,而且表明它的存在相对丰富。”Benna是一篇描述LADEE中性质谱仪(NMS)仪器的文章的主要作者,该文件于5月28日发表在Geophysical Research Letters上。

没有足够的霓虹灯使月球明显发光,因为月球的气候非常脆弱,比海平面的地球大气密度低约100万亿倍。像地球这样密集的气氛在我们的太阳系中相对比较少见,因为物体必须足够大以承受足够的重力。

密集气氛的行为是由其原子和分子之间的碰撞驱动的。然而,月球的大气在技术上被称为大气层,因为它太薄,它的原子很少碰撞。外部环境是我们太阳系中最常见的气氛类型,因此科学家有兴趣了解更多关于它们的知识。 Benna说:“在持续的人类探索实质上改变它之前,了解月球表面气候是至关重要的,”Benna说。由于月球的气氛非常稀薄,火箭的尾气和宇宙飞船的排气可能很容易改变它的组成。

月球的大部分外界来自太阳风,一股从太阳表面以每小时约一百万英里的速度向太空喷射的细导电气体。大部分太阳风是氢气和氦气,但它含有少量其他元素,包括氖。所有这些元素都会影响月球,但只有氦气,氖气和氩气具有足够的挥发性才能返回太空。其余的元素将无限期地粘在月球表面。

LADEE NMS仪器证实,月球的外层大部分由氦气,氩气和氖气组成。它们的相对丰度取决于月球上的时间 - 日出时的氩气峰值,凌晨4点的氖气和凌晨1点的氦气。仪器对这些气体进行了系统测量7个月,这使得团队可以了解这些气体提供给外层,以及它们最终如何丢失。

虽然大部分月球表层来自太阳风,但NMS显示有些天然气来自月球岩石。氩-40是由自然产生的放射性钾-40的衰变产生的,在所有陆地行星的岩石中发现它们是从它们的形成剩余的。

Benna说:“我们也惊讶地发现,Ar-40在月球表面不寻常的部分上产生局部隆起,该区域包含Mare Imbrium和Oceanus Procellarum,”Benna说。虽然这种局部增强的原因还没有被理解,“人们不禁会注意到,这个区域正好是钾-40在表面上最丰富的地方。因此,大气中的氩气,地表钾和深层内源可能存在联系,“Benna说。

第二种令人惊讶的氩气行为是,月球外层的总量不随时间变化。相反,它在LADEE任务的过程中增加了约25%。根据贝纳的说法,这种短暂的氩气来源可能是由于月球上的潮汐应力引发的表面增强排气的结果。

NMS还透露了月球外层的一些氦气的意外源。 Benna说:“大约20%的氦气来自月球本身,最有可能是放射性钍和铀衰变的结果,也是在月球岩石中发现的结果。这种氦气在标准大气压力下以每秒约7升的速度产生。

“NMS收集的数据解决了长达四十年来一直未得到答复的与大气层氦气和氩气源和汇有关的问题,”Benna说。 “这些发现突出了当前大气圈模型的局限性,以及未来对更复杂的模式的需求。”

LADEE于2013年9月从弗吉尼亚州的美国国家航空航天局的沃洛普斯飞行基地启动,于11月10日开始绕月球轨道飞行,并于11月10日收集科学数据.11月20日,该飞船进入其月球赤道附近的科学轨道,2014年3月,LADEE扩大了其使命行动在一个非常成功的100天主要科学阶段之后。 2014年4月17日,LADEE缺乏燃料来维持长期的月球轨道或继续科学行动,并被有意送入月球表面,撞击月球。该飞行器的轨道在该飞行任务的最终低空科学阶段后自然衰减。

Source:William Steigerwald,美国宇航局戈达德太空飞行中心


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