隕石撞出奇蹟 月球大氣層解密

編譯／李寓心

在荒涼的月球表面上，雖然缺乏人類可呼吸的空氣，但實際上，這顆天然的地球衛星，擁有一個稀薄的大氣層。長期以來，科學家一直在尋找月球如何維持「外氣層」的主要原因。現在有新研究表明，月球大氣層或「外氣層」（exosphere）的存在，源於隕石撞擊月球，導致物質漂浮在月球上空，形成大氣層，目前推測已持續數十億年。

根據該研究團隊負責人、麻省理工學院（MIT）助理教授Nicole Nie表示，月球年齡接近45億年。在此期間，月球表面不斷受到隕石撞擊，產生一種「撞擊汽化」（impact vaporization）現象，為月球提供充足的物質，使稀薄大氣層達到穩定狀態。因為在月球形成早期，正值太陽系最動盪的時期，月球表面經常受到巨大隕石撞擊。

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月球大氣層形成的可能原因

美國太空總署（NASA）科學家在2013年透過「月球大氣與粉塵環境探測器」（Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, LADEE），調查月球的稀薄大氣層、表面條件及環境對月球塵埃的影響，發現月球大氣層透過兩種過程在發揮作用，一個是「撞擊汽化」；另一個是「離子濺射」（ion sputtering），藉由太陽的高能量粒子，即為「太陽風」撞擊月球表面，將能量傳遞給原子時，導致原子被拋入外氣層。

提供更多太陽系演化的線索

該研究團隊為更進一步確認月球大氣層形成原因，透過1972年12月阿波羅17號任務，帶回的月球土壤樣本進行研究。藉由土壤中兩種易揮發元素「鉀」和「銣」，更容易受到隕石撞擊和太陽風引起的濺射汽化特性，發現在撞擊汽化過程中，大部分原子會留在月球大氣層，而離子濺射的原子則會被噴射到太空。這一研究結果超越人類對月球歷史的理解，以及太陽系的形成和演化過程，可能將成為未來許多太空任務的重點研究。

資料來源：Live Science

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