陨石撞击被认为是月球稀薄大气的驱动因素

加州帕萨迪纳市:

美国国家航空航天局的宇航员在20世纪60年代和70年代成为第一批登陆月球表面的人，他们还发现了一个以前不为人知的月球特征——它有大气层，尽管相当稀薄。他们采集的土壤样本现在揭示了驱动这种大气的主要物理过程。

通过分析五次阿波罗任务中九个微小土壤样本中钾和铷两种元素的形式，研究人员确定，月球大气主要是由撞击月球表面的大大小小的陨石产生和维持的。

“陨石撞击会产生2000 - 6000摄氏度(3600 - 10800华氏度)的高温。麻省理工学院的行星科学家和宇宙化学家妮可·聂说:“这些极端的温度融化并蒸发了月球表面的岩石，类似于热量蒸发水的方式，将原子释放到大气中。”妮可·聂是周五发表在《科学进展》杂志上的这项研究的主要作者。

月球大气层非常薄，技术上被归类为外逸层，这意味着原子不会相互碰撞，因为它们的数量非常少，与地球厚重而稳定的大气层形成鲜明对比。

聂说:“阿波罗任务将仪器带到月球表面，探测空气中的原子。”

2013年，美国宇航局发射了LADEE(月球大气和尘埃环境探测器)机器人航天器，绕月球轨道运行，研究月球的大气和表面环境。它确定了两个被称为太空风化的过程——陨石撞击和太阳风溅射现象。

“太阳风携带着高能带电粒子，主要是质子，穿越太空。当这些粒子撞击月球时，它们将能量转移到月球表面的原子上，导致它们从月球表面喷射出来。”

LADEE并没有确定这两个过程对月球大气的相对贡献。新的研究表明，撞击占其成分的70%以上，而太阳风溅射所占的比例不到30%。

月球一直受到陨石的不断撞击——在月球历史的早期，大型陨石在月球表面留下了巨大的陨石坑，而最近则是较小的陨石，包括尘埃大小的微陨石。一些被这些撞击抛起的原子飞向太空。其余的则悬浮在大气层中，随着更多的陨石着陆，大气层会定期得到补充。

月球大气主要含有氩、氦和氖，还有钾和铷，可能还有其他含量较低的元素。它从月球表面延伸到大约62英里(100公里)的高度。地球的大气层延伸到大约6200英里(10000公里)。

研究人员没有研究月球大气中的实际原子，而是使用月球土壤(称为风化层)作为替代。他们使用了一种叫做质谱仪的仪器来检测土壤中钾和铷不同同位素的比例。同位素是同一元素的原子，由于称为中子的亚原子粒子的数量不同，它们的质量略有不同。

“这是可能的，因为自月球形成以来，月球表面土壤一直与外逸层相互作用，不同的过程在月球土壤的同位素组成上留下了不同的印记，”行星科学家、该研究的合著者、德国马克斯·普朗克太阳系研究所的蒂莫·霍普说。

钾有三种同位素，铷有两种同位素。

经过几十年的研究，科学家们仍在了解月球的一些基本过程。

“关于月球大气的许多重要问题仍未得到解答。由于技术的进步，我们现在能够解决其中的一些问题。”上世纪70年代，当阿波罗号从月球带回样本时，人们用质谱仪测量了月球土壤中钾和铷的同位素组成。然而，当时没有观察到同位素差异。今天的质谱仪提供了更高的精度。”

美国国家航空航天局的宇航员在20世纪60年代和70年代成为第一批登陆月球表面的人，他们还发现了一个以前不为人知的月球特征——它有大气层，尽管相当稀薄。他们采集的土壤样本现在揭示了驱动这种大气的主要物理过程。

通过分析五次阿波罗任务中九个微小土壤样本中钾和铷两种元素的形式，研究人员确定，月球大气主要是由撞击月球表面的大大小小的陨石产生和维持的。

“陨石撞击会产生2000 - 6000摄氏度(3600 - 10800华氏度)的高温。麻省理工学院的行星科学家和宇宙化学家妮可·聂说:“这些极端的温度融化并蒸发了月球表面的岩石，类似于热量蒸发水的方式，将原子释放到大气中。”妮可·聂是周五发表在《科学进展》杂志上的这项研究的主要作者。

月球大气层非常薄，技术上被归类为外逸层，这意味着原子不会相互碰撞，因为它们的数量非常少，与地球厚重而稳定的大气层形成鲜明对比。

聂说:“阿波罗任务将仪器带到月球表面，探测空气中的原子。”

2013年，美国宇航局发射了LADEE(月球大气和尘埃环境探测器)机器人航天器，绕月球轨道运行，研究月球的大气和表面环境。它确定了两个被称为太空风化的过程——陨石撞击和太阳风溅射现象。

“太阳风携带着高能带电粒子，主要是质子，穿越太空。当这些粒子撞击月球时，它们将能量转移到月球表面的原子上，导致它们从月球表面喷射出来。”

LADEE并没有确定这两个过程对月球大气的相对贡献。新的研究表明，撞击占其成分的70%以上，而太阳风溅射所占的比例不到30%。

月球一直受到陨石的不断撞击——在月球历史的早期，大型陨石在月球表面留下了巨大的陨石坑，而最近则是较小的陨石，包括尘埃大小的微陨石。一些被这些撞击抛起的原子飞向太空。其余的则悬浮在大气层中，随着更多的陨石着陆，大气层会定期得到补充。

月球大气主要含有氩、氦和氖，还有钾和铷，可能还有其他含量较低的元素。它从月球表面延伸到大约62英里(100公里)的高度。地球的大气层延伸到大约6200英里(10000公里)。

研究人员没有研究月球大气中的实际原子，而是使用月球土壤(称为风化层)作为替代。他们使用了一种叫做质谱仪的仪器来检测土壤中钾和铷不同同位素的比例。同位素是同一元素的原子，由于称为中子的亚原子粒子的数量不同，它们的质量略有不同。

“这是可能的，因为自月球形成以来，月球表面土壤一直与外逸层相互作用，不同的过程在月球土壤的同位素组成上留下了不同的印记，”行星科学家、该研究的合著者、德国马克斯·普朗克太阳系研究所的蒂莫·霍普说。

钾有三种同位素，铷有两种同位素。

经过几十年的研究，科学家们仍在了解月球的一些基本过程。

“关于月球大气的许多重要问题仍未得到解答。由于技术的进步，我们现在能够解决其中的一些问题。”上世纪70年代，当阿波罗号从月球带回样本时，人们用质谱仪测量了月球土壤中钾和铷的同位素组成。然而，当时没有观察到同位素差异。今天的质谱仪提供了更高的精度。”