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    山东大学史全岐和张江研究团队联合国内外多个科研团队
    通过多学科交叉研究证实“地球风”可在月球表面生成水

    日期 2020-05-14   来源:地球科学部   作者:程惠红 任杰  【 】   【打印】   【关闭

    图(tu)(tu)1 地(di)球风(feng)产生月球水的效果图(tu)(tu),(图(tu)(tu)片(pian)来源:Emmanuel Masongsong)

      在国家自(zi)然(ran)(ran)科学(xue)(xue)基金项目(批准号:41974189、41941001、41731068、41773065、 41961130382、41941003)资助下(xia),山东大学(xue)(xue)史全岐和张江研(yan)究(jiu)团(tuan)队联(lian)合(he)北(bei)京(jing)大学(xue)(xue)、中(zhong)国科学(xue)(xue)院和北(bei)京(jing)航空(kong)航天(tian)大学(xue)(xue)等国内(nei)外(wai)多(duo)个(ge)单(dan)位科研(yan)人员,通(tong)过多(duo)学(xue)(xue)科(空(kong)间物(wu)理(li)、天(tian)体化学(xue)(xue)和行星光谱学(xue)(xue))交叉(cha)研(yan)究(jiu)提出并证实“地球(qiu)风”可在月球(qiu)表(biao)(biao)面生成水(shui)(shui),为理(li)解整个(ge)太阳系中(zhong)行星与其(qi)天(tian)然(ran)(ran)卫星的物(wu)质交换提供了新的思路(lu)。研(yan)究(jiu)成果(guo)以“地球(qiu)风可能是月球(qiu)表(biao)(biao)面水(shui)(shui)的外(wai)部来源(Earth Wind as a Possible Exogenous Source of Lunar Surface Hydration)”为题(ti),于(yu)2021年1月28日在期刊《天(tian)文物(wu)理(li)通(tong)讯》(The Astrophysical Journal Letters)上发表(biao)(biao),并被《自(zi)然(ran)(ran)》(Nature)杂(za)志和美国天(tian)文学(xue)(xue)会(hui)收(shou)录为研(yan)究(jiu)亮点。论文链(lian)接:http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abd559。

      由于没(mei)有大气(qi)和(he)内禀磁(ci)(ci)场的(de)(de)(de)保护,月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)环境极(ji)为(wei)恶(e)劣,被普遍认为(wei)如(ru)(ru)沙(sha)漠一般干燥。然而,最近一些(xie)探测(ce)却发(fa)现(xian)月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)上(shang)(shang)存在各种形式的(de)(de)(de)水(shui),如(ru)(ru)两极(ji)永久(jiu)阴影(ying)区的(de)(de)(de)水(shui)冰、火(huo)山岩(yan)石(shi)中蕴含的(de)(de)(de)水(shui)。这些(xie)发(fa)现(xian)引发(fa)了人们(men)对月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)水(shui)的(de)(de)(de)广(guang)泛兴趣,月(yue)表(biao)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)水(shui)究(jiu)竟如(ru)(ru)何分布?它们(men)来自哪(na)里?是怎么生成的(de)(de)(de)?该研究(jiu)团(tuan)队根据(ju)近月(yue)太(tai)阳风(feng)、地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)风(feng)以(yi)及(ji)月(yue)表(biao)光谱等探测(ce)数据(ju),详细分析了月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)分别(bie)位于太(tai)阳风(feng)和(he)地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)风(feng)中时(shi)表(biao)面(mian)水(shui)的(de)(de)(de)产生和(he)损失过程。发(fa)现(xian)磁(ci)(ci)层(ceng)屏蔽(bi)太(tai)阳风(feng)期(qi)间月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)水(shui)并没(mei)有大量(liang)“蒸发(fa)”损失掉;通(tong)过对比(bi)进入磁(ci)(ci)层(ceng)前-中-后三个时(shi)期(qi)的(de)(de)(de)月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)水(shui)含量(liang)的(de)(de)(de)变化,研究(jiu)团(tuan)队证实了地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)风(feng)可以(yi)补(bu)充月(yue)表(biao)由于热损失而减少的(de)(de)(de)水(shui)。在这个意义(yi)上(shang)(shang),地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磁(ci)(ci)层(ceng)成为(wei)了连接地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)和(he)月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)“桥梁(liang)”,为(wei)两者之间的(de)(de)(de)物(wu)质输运(yun)提供了通(tong)道(图1)。

      该研究为(wei)实验室模拟(ni)月球水的(de)形(xing)成过程、太阳(yang)系中(zhong)其它行星(xing)系统物质输运提供了参考,有(you)助于理(li)解太阳(yang)系中(zhong)水的(de)演化、太阳(yang)和行星(xing)磁层(ceng)活动对行星(xing)-卫星(xing)系统的(de)影(ying)响等(deng)。




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