月球碳排放的發現,究竟對月球起源有何影響?

文章介紹了環繞月球執行的宇宙飛船探測到了碳離子,這一發現與日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)研究發現的月球中沒有碳的結果相反。這一發現讓許多理論模型需要進行修改,並讓我們離科學更進一步。

月球碳排放的發現,究竟對月球起源有何影響?

繞月飛行的航天器發現了一件非常奇特的事。我們的衛星正在從其整個表面發射出穩定的碳離子流,這與長期以來認為月球中的碳以及其他揮發性元素已經耗盡的想法相反。

事實是,距月球形成大約45億年前或之後不久,碳似乎一直都存在。這意味著影響月球形成理論的細節,即主要取決於缺乏揮發物,我們可能需要重新考慮。

結果來自日本航天探索局的“科學與工程探索者”太空梭,它以綽號輝夜姬聞名。十年前,它為收集全球製圖觀測資料,在繞月軌道上度過了大約一年半的時間。

輝夜姬其中一種儀器是離子質譜儀,它可以檢測並繪製包括碳在內的月球離子,而這在阿波羅資料中並未出現,所以人們相信月球中有很少離子。

月球碳排放的發現,究竟對月球起源有何影響?

但是這一分析表明,火山月球眼鏡可以探測到碳和揮發性水的痕跡,促使其調整因衝撞形成的模型,因此,一組研究人員重新審視了輝夜姬的資料,試圖找出碳的來源。

研究人員在論文中寫道:“這些排放物幾乎分佈於整個月球表面,但是月球地理區域上的數量卻有所不同。”

月球碳排放的發現,究竟對月球起源有何影響?

“我們的估量表明,原生碳存在於整個月球,支援了含碳月球的假說,數十億年前,碳就埋藏月球中形成中和/或被運輸了。”

讀數發現碳離子濃度無法用太陽風沉積碳,也無法透過微隕石傳遞碳來解釋,而這兩種機制都為月球提供少量碳。

此外,二者濃度也有所不同。月球附近一側,新生火山玄武岩平原散發的碳離子要多於之前的高原,這也表明碳埋藏在月球中。

月球撞擊形成模型依然存在問題,是因為早期太陽系中,一個叫做忒西亞的巨型物體,在某個時候與地球相撞,由於揮發物的沸點很低,便將自身分解並送入地球軌道。

月球碳排放的發現,究竟對月球起源有何影響?

但是,忒西亞碰撞將產生相當高的溫度-4,000-6,000開爾文,該溫度會使碎片部分汽化,並蒸發掉揮發物,產生耗盡揮發物的“乾燥”月球。

與之相反,檢測結果證明其是富含揮發性物質的“溼潤”月球,這說明撞擊產生的溫度可能比我們以前認為的要低得多,或者撞擊模型可能需要再次訂正了。

至少,這一結果表明,進一步調查月球揮發物,可能非常有說服力。

它可以為未來的月球軌道器,或美國國家航空航天局計劃的登月飛行任務提供相關資訊。

月球碳排放的發現,究竟對月球起源有何影響?

研究人員寫道,“進一步評估月球中揮發物的初始量(例如,未來對月球表面碳排放的同位素分析),以提供對本地碳,太陽風和微流星體質量平衡的定量估計”。

相關知識

月球,即地衛一,俗稱月亮或月,古稱太陰、玄兔[5]、嬋娟、望舒等,是地球唯一的天然衛星[nb 4][6],並且是太陽系中第五大的衛星。月球的直徑略大於地球的四分之一,質量約為地球的1/81,相對於所環繞的行星,它是體積和質量最大的衛星,也是太陽系內密度第二高的衛星,僅次於木衛一。

一般認為月亮形成於約45億年前,即地球出現後的不久。有關它的起源有幾種假說,但沒有一種能完全合理地作毫無破綻的解釋,最被普遍認可的是大碰撞說,它假設月球形成於地球與火星般大小的“忒伊亞”之間的一次巨大撞擊。

作者:sciencealert

FY:小蜜蜂

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯絡作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處